Ectothermsはその体温の動物であり、主に環境温度に直接依存します。これは、体温のほとんどまたはまったく代謝によるものではないことを意味します。したがって、生理学的に適切な範囲内で温度を維持するには、環境から熱を取得または放散する必要があります。
外熱であるという反対の条件は吸熱です。すべての鳥と哺乳類は吸熱として分類されます。すべての水生両生類と無脊椎動物、および爬虫類(鳥を除く)の大多数、および魚と陸生無脊椎動物は、外生動物として分類されます。
出典:オーストラリア、ブリスベンのGraham Wise
この資格は植物学にとって異質ですが、すべての植物も外温動物と見なすことができます。熱の観点から、植物は暖かい環境(> 18°C、毎月)に住んでいる場合、マクロサームと呼ばれ、温帯環境(> 22°C、最も暖かい月; 6–18°C、最も寒い月)に住んでいる場合、メソサームと呼ばれます。 )、または寒冷環境に住んでいる場合はマイクロサーム。
定義
吸熱は、体温が代謝によって内部的に調節され、環境によって外部的に調節されない動物です。一般に、吸熱は恒温であり、体温が非常に変化するポイクロサーモとは対照的に、体温は比較的一定です。
外温はまた、しばしばpoikilotherms(ギリシャ語から:変化するpoikilos、魔法瓶、熱)と呼ばれます。ある場合には、媒体の温度依存性が強調されます。もう1つは、体温の変動です。媒体の温度が一定である場合、外温は恒温である可能性があるため、最初の項が好ましい。
吸熱と外温は、それぞれ温血動物と冷血動物とも呼ばれます。多くの吸熱と同じくらい体温を保つ外温があるので、この使用はお勧めできません。これらの動物は冷血だとは言えません。
ヘテロサーモは、部分的にホメオサーモである外温です。活動期間中、それらは代謝熱を発生させて、少なくとも体の一部の体温を一定に保つことができます。ただし、非活動期間中は、他の外温と同様に、環境の温度の関数として体温が低下します。
局所ヘテロサーモスは、体温が体の部位によって大きく異なる吸熱です。
特徴
吸熱状態により、動物は環境温度とは無関係になり、陸生の冷たい環境を占領し、恒久的に活動したままになり、摂食や繁殖の機会を利用したり、捕食者から逃れたりできます。
周極地域には爬虫類はおらず、両生類や昆虫はあまり多様で豊富ではありません。これらの領域では、吸熱性であることが有利であり、必要でさえある。
しかし、吸熱剤はそれらの温度を調整するために非常に高いエネルギー投資をします。この投資を行わないことにより、外温動物は、同様の体重の吸熱よりも最大17分の1必要な食物を必要とします。
このため、爬虫類(鳥を除く)、両生類、魚は、鳥や哺乳類には利用できない、エネルギー消費の少ない生物のために確保された生態学的ニッチを利用できます。
外部熱源を使用して体を十分に暖めることができると、外部動物は鳥や哺乳類と同じくらい高い活動レベルを発達させることができます。
外温のエネルギー収支が低いため、次のことが可能になります。1)希少食品に特化し、多様性を高める。2)砂漠のような、ほとんどの吸熱に十分な食物がない環境で成功する。3)食物消費に関して高い生殖効率を持っている。
彼らはどのように彼らの温度を調節しますか?
外温動物は、直射日光にさらすこと(heliothermia)や、太陽によって熱せられた基質(例:岩)と接触することにより、体温を上げます。彼らは日陰に避難するか、比較的冷たい基質と接触することによって体温を下げます。
彼らの体は断熱材(例:羽毛、毛皮)を欠いており、環境との熱交換を促進します。
彼らが日光によって生成される熱を調整するために使用できる戦略には、次のものがあります。1)太陽光線に対する体の向き(垂直、平行、斜め)を向けます。2)クロマトフォアの作用により、肌の色を濃くしたり明るくしたりします。どちらの戦略も爬虫類では特に一般的です。
保温性のある魚は、太陽を浴びて自分自身を温めることはできませんが、一定の温度を持つ水の塊または層を選択することで、体温を調節できます。これにより、多くの場合、長期間にわたって体温を一定に保つことができます(恒温療法)。
外温は、血管の調整(末梢循環の変化)、口の内面の空気への露出、または蒸発による水分の損失(ある程度の脱水に耐える)によって温度を調節することもできます。外温の松果体は、体温調節のための軽い線量計として機能するように見えます。
耐寒性
周極と高山の外温はそれぞれ、冬の間または夜間に氷点下の周囲温度に直面します。
極度の寒さを乗り切るために、これらの動物は2つの戦略を採用します。2)これらの液体の凍結(-3°Cまで)に耐えます。
魚や昆虫で観察される最初の戦略では、血漿は不凍液(フルクトースなどの糖、グリセロールなどの糖の誘導体、糖タンパク質)を含んでいるため、血漿は凍結しません。
両生類で観察される2番目の戦略では、血漿は凍結されますが、不凍溶質(低分子量化合物、グリセロール)が含まれているため、細胞の死は起こりません。細胞外液の凍結はありますが、細胞内液の凍結はありません。もしあれば、彼らは死ぬ。
発熱性の海洋捕食者(サメや他の魚)は、高緯度ではまれであり、吸熱性の海洋捕食者(海洋哺乳類、ペンギン、オウク)に置き換わります。冷たい水では、外温性の捕食者は吸熱性の捕食者の活動レベルと一致することができません。
ヘテロサーモ
主に異温性の動物が存在します。つまり、一時的であろうと局所的であろうと、ある程度の吸熱を示します。
いくつかの北極の昆虫は、地面にあるとき、厳しい外温です。しかし、飛行するためには、これらの昆虫は翼を動かす筋肉をあらかじめ暖めている必要があります。これは、翼を繰り返し動かすことによって達成されます。飛行中、これらの昆虫は効果的に吸熱します。彼らは過熱しないように熱を放散する必要さえあります。
彼らが孵化する卵の周りに丸くなっているとき、雌のインドニシキヘビは震えによって体温を上げます。このように、彼らは卵を加熱し、胚の発生を促進し、孵化を加速します。
Lamnidaeファミリーのサメ、メカジキまたはマグロは、地域の異体温です。血液の逆流メカニズムを介して筋肉によって生成された熱の伝達は、それらが脳、内臓および他の筋肉の温度を上げることを可能にします。これにより、有酸素運動能力が向上し、より効果的な捕食者になります。
外温動物の例
脊椎動物
Crocodylus porosusなどのワニは、最大の陸生外温です。その最適な体温は30〜33℃で、他の爬虫類と同様に、日当たりの良い場所と日陰の場所の間を移動し続けます。ワニが体温を下げるための特定の戦略は、何時間も口を大きく開いておくことです。
ヨーロッパの毒蛇である毒蛇は、北極圏に分布する毒蛇です。低温での卵の孵化を可能にするために、このヘビは胎生です。夏の間、捕食と繁殖に適した体温を維持するために、これらのヘビはできるだけ多くの日光を浴びます。
アラスカでは、両生類のRana sylvaticaが-16°Cまでの温度に耐えます。これは、冬の間、血液中に高濃度の不凍物質が存在するためです。これらの物質には、グルコースと尿素が含まれます。氷結を減らすために、このカエルは冬の間も脱水します。
Gadidae科の北極魚とNototheniidaeの南極魚は、本質的に同一の凍結保護物質(糖タンパク質)を独自に進化させました。これは、同様の気候条件に直面する適応収束の注目すべき事例です。
無脊椎動物
ミツバチ(Apis mellifera)や他の社会的昆虫は、巣の中で恒温動物として飼われています。この目的のために、1)それらは熱的に好ましい場所に配置され、受動的な加熱および冷却を支持するように構成されています。2)彼らは協調して翼を羽ばたき、筋肉の熱発生を通じてそれらを加熱したり、空気の循環と蒸発によってそれらを冷却したりします。
蚊(ヒトスジシマカ、ハマダラカ)は、暑い気候に適応した外温です。マラリア、黄熱病、チクングニア、デング熱、ジカなどの病気を伝染させるため、致死的です。気候変動により、2050年までに温帯地域での分布が拡大し、人間の50%がこれらの疾患にさらされるようになります。
アラスカでは、Cucujus clavipesカブトムシは、体液の不凍液溶質のおかげで、-58°Cの冬の温度に耐えます。研究室では、このカブトムシが地球上に存在しない-150℃以下の温度に耐えることができることが確立されています。
これらの温度で、この昆虫の体液はガラス化の状態に達します。
成虫の形では、Taenia solium(ビーフサナダムシ)やTaeniarhynchus saginatus(ブタサナダムシ)などのサナダムシは腸内寄生虫であり、消化器系がなく、人間の宿主の栄養に完全に依存しています。
腸内では、これらの条虫は恒温動物である一定の温度(37ºC)を維持します。
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