POIKILOTHERMS: EVRIM, DÜZENLEME, FAYDALAR - BIYOLOJI - 2025

Poikilothermo (poikilos, çoklu veya çeşitli), iç sıcaklıklarını düzenleyemeyen hayvanları ifade eder, bu nedenle vücut sıcaklıkları oda sıcaklığıyla dalgalanır.

Tarihsel olarak zoologlar, çeşitli hayvan gruplarına atıfta bulunmak için "soğukkanlılık" gibi daha yaygın olarak kullanılan diğer terimleri kullandılar. Bununla birlikte, iki hayvan grubunu ayırmanın kesin anlamda yetersiz olduğu bir terimdir.

Kaynak: Bjørn Christian Tørrissen

Yalnızca vücut ısısının kaynağına atıfta bulunmak için yaygın olarak kullanılan bir başka terim, neredeyse tamamen çevresel ısı kaynaklarına bağlı olan hayvan grupları gibi "ektoterm" dir. Bu nedenle, bu terimlerin birleşimi, hayvanların vücut sıcaklıklarını nasıl düzenledikleri hakkında değerli bilgiler sağlar.

Poikilotermik organizmalarda sıcaklık düzenlemesi

Hayvanlar, evrimleri boyunca, metabolik enerji harcamasını veya tasarrufunu optimize etmeye ek olarak, iç ortamlarını optimum koşullarda korumak ve normal hücresel işlevlerini sürdürmek için stratejiler kullandılar.

Poikilotermik hayvanlar, endotermik hayvanlardan nispeten daha az metabolik ısı üretir. Bu nedenle, kalori enerjisinin çevre ile değişimi vücut ısınızı belirlemede büyük önem taşımaktadır.

Bu anlamda, poikilotermik bir hayvan, vücut ısısını yükseltmesi gerektiğinde ortamdan ısıyı emer, ortamın sıcaklığına bağlı olduklarından ısıl konformistler gibi davranır. Enerji açısından, kötü izole edilmiş hayvanları oluştururlar.

Her şeyden önce, çevre ortama hızla yayılan ve vücut sıcaklığındaki artışa önemli ölçüde katkıda bulunmayan düşük metabolik ısı üretim oranlarına sahiptirler. Öte yandan, ektotermlerin ısıyı kolayca emmesine izin veren yüksek bir termal iletkenliğe sahiptirler.

Çoğu durumda, ektotermik organizmalar vücut ısısının davranışsal bir düzenlemesine sahiptir. Örneğin, yılanlar ve kertenkeleler, etkili kas işlevi için uygun bir sıcaklığa ulaşana kadar ıslanır ve davranış yoluyla çevrenin etkilerini azaltır.

Poikilotermik hayvanlarda metabolizma

Birçok enzimin aktivitesi optimum bir sıcaklığa sahip olduğu için biyokimyasal reaksiyonların sıcaklığa duyarlı olduğu iyi bilinmektedir. Sıcaklıktaki herhangi bir değişiklik, enzimatik mekanizmanın etkinliğini değiştirerek hayvanlar için bir engel oluşturur.

Sıcaklık kritik bir seviyeye düşerse, metabolik süreçlerin hızı tehlikeye atılır, enerji üretimi ve hayvanların faaliyetleri ve üremeleri için kullanabilecekleri miktar azalır.

Aksine, sıcaklık çok yükselirse, metabolik aktivite dengesizdir ve hatta yok edilir. Bu, 0 ° C ile 40 ° C arasında yaşamın gelişimi için optimum aralıklar oluşturmaya izin verdi.

Poikilotermik organizmalardaki vücut ısısı, homeotermik (endotermik) organizmalarda olduğu gibi sabit değildir.

Bu durumda, ısı metabolik aktivitenin bir ürünü olarak üretilmesine rağmen, ikincisi üretildiği kadar hızlı kaybolur. İç sıcaklık, homeotermlerde olduğu gibi gıdanın yanma mekanizmasına bağlı değildir.

Genel olarak, poikilotermik hayvanlar, bradimetabolik tipte metabolizma ile ilişkilidir. Bununla birlikte, sadece katı ektotermik organizmaların karşılaştığı bir durumdur, bradimetabolizma, dinlenme halindeki metabolizmadır.

Doğada poikilotermi

Poikilotermi, hayvanlar alemindeki en yaygın termoregülasyon türüdür. Bu grup içinde balıklar, amfibiler ve sürüngenler gibi daha düşük omurgalı grupları ve kara ve suda yaşayan omurgasızların büyük çoğunluğu (bazı istisnai durumlarda) vardır.

Sucul poikilotermlerde, vücut ısısı, kalori özellikleri nedeniyle temelde su ile aynıdır. Öte yandan karasal organizmalar, radyasyonun etkisiyle hava sıcaklığından daha yüksek bir sıcaklığa sahip olabilir.

Ektotermik hayvanlar, davranışları yoluyla, daha uygun sıcaklıklara sahip yerlerden yararlanırlar, ancak daha önce belirtildiği gibi, vücut sıcaklıklarını artırmak için kullanılan enerji kaynağı vücut içinden değil, çevreden gelir.

Tropikal bölgelerde, sürüngenler gibi ektotermler memelilerle etkin bir şekilde rekabet eder ve çoğu durumda onları tür ve bireylerin bolluğu bakımından geride bırakır. Bunun nedeni, tropiklerin sabit sıcaklığının gün boyunca aktiviteye izin vermesi ve ayrıca üreme faaliyetlerinde ve hayatta kalmada tasarruf edilen enerjiyi ayırmasıdır.

Bu avantaj, ektotermi için olumsuz koşullar nedeniyle endotermik organizmaların tercih edildiği ılıman ortamlarda azalma eğilimindedir.

Poikiloterminin faydaları ve maliyetleri

Pek çok ektotermin vücut ısısı büyük ölçüde çevreye bağlı olduğundan, donma noktasının altındaki yerlerde yaşayan ektotherm türleri problemler yaşayabilir.

Bununla birlikte, hücre dışı sıvılarda buz kristallerinin çekirdeklenmesini önlemek ve böylece vücut sıvılarındaki sitoplazmik sıvıyı, aşırı soğutma ve antifriz maddelerini korumak için maddeler olarak yanıtlar geliştirmişlerdir.

Sıcak ortamlarda, çoğu ektotermin doku fonksiyonları engellenir. Vücut sıcaklığının yüksek sıcaklıklarında hemoglobinin oksijene daha düşük afinitesi nedeniyle, aerobik metabolizmadaki düşük oranları nedeniyle hayvanların zorlu aktiviteler yapmasını engeller.

İkincisi, anaerobik solunum sırasında bir oksijen açığının gelişmesini ve büyük boyutlara ulaşmanın sınırlamalarını beraberinde getirir.

Ektotermi, küçük enerji akışlarına, yani mütevazı enerji gereksinimlerine sahip yavaş bir yaşam formudur. İkincisi, onların homeotermik omurgalılar tarafından kullanılmayan karasal nişleri işgal etmelerine, ısı üretmek için daha az enerji ve büyüme ve üreme faaliyetlerine daha fazla yatırım yapmalarına izin verir.

Dinozorlarda ektoterminin evrimi

İlk fosillerin ortaya çıkmasından bu yana, dinozorların homeotermik mi yoksa poikilotermik mi olduğu tartışılıyor. Zaten bildiğimiz gibi, ektotermi ısı üretmek için düşük metabolik yatırım gerektirir ve bunun yerine çevreden elde edilen enerji vücut sıcaklığını düzenlemek için kullanılır.

Bu açıkça geceleri radyasyon veya güneş enerjisi eksikliği veya habitatın sıcak ve soğuk olması gibi bir dizi sorunu da beraberinde getiriyor. Geleneksel olarak, dinozorlar ve mevcut sürüngenler arasındaki ilişkiler göz önüne alındığında, dinozorlar ektoterm olarak sınıflandırıldı.

Bununla birlikte, dinozorlar hakkında çıkarılan yaşam tarzı nedeniyle, birkaç argüman onların endotermik hayvanlar olduklarını desteklemektedir.

Birincisi, metabolik ısıyı korumanın bir yolunu varsayarak, radyasyondan enerjinin emilmesi ve endoterm için bir engel oluşturacak yüzeysel yalıtıma (Archæopteryx'te tüyler) sahip olmalarıdır.

Fosil buluntularının çoğu ılıman bölgelerde meydana geldi, bu nedenle iklimde metabolik ısı ile hayatta kalmanın endotermik olduğu düşünülüyor. Diğer kanıtlar, avcı ile av arasındaki ilişkinin endotermik ve ektotermik olmayan hayvanların özelliği olduğunu göstermektedir.

Referanslar

1. Campbell, NA ve Reece, JB (2007). Biyoloji. Panamerican Medical Ed.
2. de Quiroga, GB (1993). Hayvan Fizyolojisi ve Evrimi (Cilt 160). AKAL sürümleri.
3. Fanjul, ML ve Hiriart, M. (Eds.). (1998). Hayvanların fonksiyonel biyolojisi. XXI yüzyıl.
4. Fastovsky, DE ve Weishampel, DB (2005). Dinozorların evrimi ve yok oluşu. Cambridge University Press.
5. Hill, RW (2002). Karşılaştırmalı Hayvan Fizyolojisi: Çevresel Bir Yaklaşım. Tersine döndüm.
6. Hill, RW, Wyse, GA ve Anderson, M. (2012). Hayvan Fizyolojisi. Üçüncü baskı Sinauer Associates, Inc. Publishers.
7. McNab, BK (2002). Omurgalıların fizyolojik ekolojisi: enerji biliminden bir bakış. Cornell Üniversitesi Yayınları.
8. Willmer, P., Stone, G. ve Johnston, I. (2009). Hayvanların çevresel fizyolojisi. John Wiley & Sons.