11.3.1. Poikilothermes și homeothermy
Cu excepția păsărilor și a mamiferelor, toate animalele (reptile, amfibieni, pești, ciclostomii, nevertebrate) sunt poikilothermic (din poikilos greacă -. Un variat și therme - căldură), sau cu sânge rece. temperatura corpului lor depinde aproape exclusiv de temperatura mediului ambiant. Această dependență se numește ektotermiey. Singura posibilitate de a mentine temperatura corpului este într-un interval acceptabil pentru aceste animale în termoreglare comportamentale, t. E. Capacitatea de a migra în mod activ în mediu cu condiții de temperatură mai favorabile. Deci, pentru crawl reptile încălzite pietre soare sau, dimpotrivă, sunt ascunse în umbra straturilor de pește selectate de apă la o temperatură acceptabilă, etc. - .. reacție Termopreferenduma (lat praeferre -. Preferați). Într-o anumită măsură, cu sânge rece și poate modifica mediul în sine prin construirea cuiburi, stupi și m. P. Ajuta-i menține temperatura corpului și capacitatea de a aduna grupuri (struri). Activitatea motorie a crescut în unele poikilothermic (insecte zburătoare) contribuie, de asemenea, la unele încălzire a corpului. Cu toate acestea, nivelul inițial scăzut al metabolismului nu le permite să crească producția de căldură într-o măsură suficientă pentru a menține temperatura corpului la un nivel constant ridicat. Majoritatea inversă se întâmplă: reducerea temperaturii corpului încetinirea reacțiilor biochimice (și în particular reduce activitatea enzimei) in rece organism, care cauzează aceste animale să restrângă activitatea.
Se crede că o astfel de dependență de mișcări de temperatura mediului ambiant, viteza a fost unul dintre principalele motive pentru dispariția gigant reptile în timpul răcirii climei Pământului următoare la sfârșitul perioadei Terțiar, în urmă cu câteva milioane de ani.
In Jurassic (aproximativ 180-135 milioane de euro. Cu ani în urmă), în cazul în care chiar și în latitudinile medii zilnice de temperatura a fost mult peste +25 ° C, păsări și mamifere formate. Aceste sisteme enzimatice au fost adaptate inițial la o temperatură ridicată a corpului (36-39 ° C). Pentru ao salva la același nivel ca în relativ rece animalele timp de noapte ale acestor două clase, în plus față de reacțiile de termoreglare comportamentale am avut o realizare nouă de evoluție - mecanisme de autonom, sau termoreglarea fiziologic, vă permite să schimbați în mod eficient valoarea producției de căldură și energie termică (a se vedea secțiunea 11.3.5 .. și 11.3.6).
Capacitatea de a menține temperatura corpului la un nivel relativ constant, abaterile de la care (noapte sau sezonier) în condiții normale nu depășesc ± 2 ° C, indiferent de fluctuațiile mari de temperatura mediului ambiant, numite homeotermi (din homoios greacă -. La fel ca si therme - caldura) ( homeothermes). Homeotermi asigură o rată stabilă ridicată de reacții biochimice, care a dat o cu sânge cald, cel puțin două avantaje importante. În primul rând, este posibil să se producă complicații multiple a structurii și funcțiilor creierului, și în al doilea rând - să se adapteze la răcirea globală, care a avut loc la sfârșitul tertiara. Avantajele de mai sus predeterminat rezultatul concurenței între sânge cald și reptile.
Prezența în sursa proprie a corpului puternic de căldură (și, prin urmare, reducerea dependenței de primirea din exterior) este endotermă. Endothermy este baza de termoreglare la animale homeoterme și într-un grad foarte mic de inerenta cu sânge rece.
Se menține temperatura corpului la un nivel constant a fost posibilă numai după ce animalele de pe teren: în mediul acvatic pentru animale mici, care ar crea o sarcină excesivă asupra metabolismului. Homeotermi, a revenit în totalitate sau în principal, stilul de viață apos reține căldura corpului datorită dimensiunii mari a grăsimii corporale și stratul adipos subcutanat al termoizolanți (balene, morse, foci, etc.).
Reversul homeotermi achizitii evolutive au fost după cum urmează: în primul rând. a crescut dependența lor de aportul alimentar regulat în organism, și în al doilea rând, apropierea temperaturii corpului la un prag periculos de moarte termică (vezi. Sec. 11.3.5 și 11.3.8).
Poichiloterm, rata metabolica bazala care este aproximativ de trei ori mai mică decât cea a homeotermi, rezista cu ușurință lipsa prelungită de alimente. Crocodil hrănite abundent alimente proteine o dată pe an, în timpul sezonului uscat, atunci când turmele de antilope se adună la singura sursă de apă. scădere a temperaturii corpului în sezonul rece este în poikilothermes organismului scăderea metabolismului, care le permite să susțină viața lor cheltuind doar stocurile interne de nutrienți timp de săptămâni și luni corespunzătoare. Astfel, broasca europeană își petrece lunile de iarnă, în general, fără alimente.
In organismele homeoterme, chiar și o mică reducere a temperaturii corpului elicits imediat un răspuns termoregulator - reducerea pierderilor de căldură și de producție creștere căldură, care necesită o cantitate considerabilă de energie. prin aceasta încetinind reactii biochimice din cele mai importante organe nu are loc (cu excepția hibernare sezoniere și alte condiții - a se vedea secțiunea 11.3.10 ..).
organisme creșterea temperaturii corpului la sânge cald este chiar mai periculos. Pentru anumite proteine, enzime special la temperatura corpului peste 39-40 ° C, coeficientul Q 10 nu este 2-3 și 200, adică, chiar și o creștere a temperaturii ușoară peste limita intitulat duce la o scădere drastică a activității enzimatice și în consecință, .. - viteza catalizate reacții. Valoarea Q10 nu este aceeași pentru proteinele diferitelor organe:
este maximă în creier și mușchi scheletic este minim.
La homeotermi, inclusiv un om, în condiții ambientale normale modificările ciclice ale temperaturii corpului (diurn și sezonier) - nu depășesc ± 2 ° C Expunerea prelungită și severă la frig, în special în combinație cu mobilitate redusă - hipokinezie sau, invers, o ședere într-un mediu cald, mai ales în combinație cu un nivel ridicat de activitate motorie, poate determina temperatura corpului depășește aceste limite. Prevenirea și reducerea la minimum a acestor abateri - o problemă a sistemului de termoreglare a păsărilor și a mamiferelor. Este suficient să oricare din motivele menționate mai sus duce la modificarea temperaturii medii a pielii la 1,0 ° centre de temperatură sau hipotalamice C câteva zecimi de sistem Celsius termoreglare grade pentru a răspunde imediat la aceasta.
Limita dintre poykilo- și homeothermy nu este absolută. În primul rând, în unele poikilothermic, de exemplu, Leatherback având o masă mare a corpului (mai mult de 400 kg) și coajă de puternic (termic izolator) temperatura corpului depășește în mod constant de temperatura apei de mare cu câteva grade. În starea de activitate fizică, această diferență poate ajunge uneori la aproape 20 ° C Am găsit niște semne de termoreglare și pești osoși (ton). În al doilea rând, pentru anumite părți de animale cu sânge cald în perioadele lor de viață (timpuriu ontogeniei, hibernare, etc -. A se vedea 11.3.10, 11.3.11.) Se caracterizează printr-un tip special de condițiile de mediu în funcție de temperatură corporală - geterotermiya. Atunci când temperatura corpului ei nu strict menținută la un nivel constant, dar nu urmează pe deplin modificările temperaturii mediului ambiant.