Теплокровні риби (частина 1)

Якщо пам'ятаєте, у статті про зимівлю риб ми згадали, що майже всі риби – холоднокровні організми. Давайте тепер розбиратися, що означає це майже.

Сам термін холоднокровні означає, що такі тварини не можуть підтримувати постійну температуру тіла, вона змінюється в залежності від температури навколишнього середовища. Риби відносяться до холоднокровних, але серед них є винятки – види, які можуть підтримувати температуру свого тіла на кілька градусів вище за температуру води, хоча механізм цього явища не зовсім такий, як у «справжніх» теплокровних.

Перший з таких видів - звичайний (або червоноперий) опах або місячна риба (Lampris guttatus). Вона має високе сплюснене з боків тіло і мешкає у водах усіх океанів на глибині до 500 м. М'язи її грудних плавців при русі виробляють тепло, а жировий прошарок його зберігає. Крім того, кровоносна система цієї риби влаштована так, що судини з холодною, насиченою киснем кров'ю, яка йде від зябер до тіла, стикаються з судинами з теплою кров'ю, що йде у зворотний бік. Таким чином відбувається протиточний теплообмін – кров, що виходить від тіла, нагріває вхідну.

Завдяки підвищеній температурі організму (в середньому на 5 градусів вище, ніж у навколишнього середовища) прискорюються фізіологічні процеси опаху – збільшується швидкість плавання, покращується зір та реакція.

Простий опах - унікальна риба, єдиний відомий вид риб, здатний до терморегуляції, схожої на теплокровність птахів і ссавців.Однак є ще кілька видів риб, які також вважаються теплокровними, але не повністю, на відміну від опаху. Про них ми розповімо наступного тижня.

Поля, позначені знаком * , є обов'язковими для заповнення.

Гомойотермні тварини: приклади, особливості, плюси та недоліки ендотермії

Гомойотермія (теплокровність) - це особливість, яка з'явилася наприкінці еволюційного шляху та зустрічається лише у сучасних представників фауни. Теплокровних тварин також називають ендотермними чи гомойотермними тваринами.

Вони виробляють тепло всередині свого тіла і мають терморегуляторну систему, яка підтримує постійну температуру тіла, значною мірою незалежну від умов навколишнього середовища. Також температура їх тіла залишається практично незмінною протягом усього життя.

Теплокровні тварини, щоб підтримувати тепло свого тіла більшу частину їжі, яку вони вживають перетворити на енергію. Цей процес здійснюється за допомогою мітохондрій – органел в еукаріотичних клітинах. Лише мала частина їжі, перетворюється на масу тіла.

Зокрема, дрібні тварини повинні інтенсивно харчуватися, особливо їжею з високим вмістом енергії, такий як насіння, комахи або інші невеликі тварини. Більші тварини потребують меншої кількості їжі. Зазвичай у теплокровних тварин температура тіла вища, ніж у навколишнього середовища. Гомойотермним тваринам складно втратити тепло і відносно легко зігрітися.

Приклади теплокровних тварин

Люди, які також теплокровні, підтримують постійну температуру на рівні близько 37 ° C. Більшість ссавців, великих і маленьких, а також птахів - гомойотермні.

Усі примати (включаючи людей), котячі (тигри, гепарди, леви, домашні кішки та ін.), гризуни (щури, бобри, бурундуки та ін.), сумчасті (кенгуру), куні (барсуки та видри), однопрохідні (качконоси) ), морські ссавці (кити, тюлені, моржі, ламантини, дельфіни та ін), собаки, свині, слони та багато інших є теплокровними.

Однак, деякі види птахів не належать до гомойотермних тварин. Більш того, ссавці, такі як кажани, щури, кроти та єхидні, не є ні теплокровними, ні холоднокровними.

Еволюційні механізми адаптації гомойотермних тварин

Оскільки теплокровні тварини не залежать від навколишнього середовища, щоб підтримувати температуру тіла, вони можуть жити як у спекотних, так і в холодних регіонах світу. Вони мають різні адаптації, щоб зберегти тепло, включаючи густу вовну, пір'я у птиці, або жир у морських ссавців.

Існує також різні поведінкові реакції, включаючи озноб, міграцію, або сплячку в холодну пору року. Деякі птахи мігрують на тисячі кілометрів у тепліші регіони. Є також багато дрібних теплокровних птахів та ссавців, які, як відомо, впадають у сплячку.

Потові залози використовуються зниження температури тіла; у приматів вони присутні по всьому тілу, тоді як у котів та собак залози зустрічаються лише на ногах. Задишка – це ще один механізм для втрати тепла.

Переваги гомойотермії

Теплокровні тварини, як правило, не впадають у зимову сплячку, крім кількох винятків, і вони можуть бути активними протягом усього року, харчуючись, переміщаючись та захищаючи себе від хижаків.

Хоча теплокровні тварини повинні споживати багато їжі, щоб залишатися активними, у них є енергія та засоби для домінування у всіх природних зонах, навіть у холодній Антарктиді чи високих гірських хребтах. Вони також можуть пересуватися швидше і на більші відстані, ніж холоднокровні тварини.

Недоліки гомойотермії

Оскільки температура тіла у теплокровних тварин залишається стабільною, вони є ідеальними господарями для життя багатьох паразитів, таких як черв'яки, або мікроорганізми, включаючи бактерії та віруси, багато з яких можуть спричинити смертельні захворювання.

Оскільки гомойотермні тварини виділяють власне тепло, важливим чинником є ​​співвідношення маси площі поверхні тіла. Велика маса тіла виробляє більше тепла, а велика поверхня тіла використовується для охолодження влітку або в спекотному середовищі, наприклад, величезні вуха у слонів. Тому теплокровні тварини не можуть бути такими маленькими як холоднокровні комахи.

Цікаві особливості морських мешканців: чому деякі риби теплокровні

Деякі види риб, такі як біла акула та звичайний тунець, розвинули здатність нагрівати свої м'язи, очі та мозок. Але навіщо їм це, адже практично всі риби холоднокровні?

Практично всі риби холоднокровні, але деякі з них все ж таки нагрівають певні частини свого тіла. Навіщо цим тваринам така функція?

Ось уже понад 50 років вчені знають, що, незважаючи на свою репутацію, не всі риби холоднокровні. Близько 35 видів риб - менше 0,1% з усіх описаних тварин цієї групи - мають здатність до нагрівання деяких частин тіла. Завдяки цьому їхні тіла залишаються теплішими за воду навколо них.Проте донедавна причина розвитку цієї здібності залишалася загадкою.

Деякі вчені вважали, що теплокровність дозволяє рибі плавати швидше, оскільки тепліші м'язи, як правило, могутніші. Інші вважали, що це дозволяє рибам жити у ширшому діапазоні температур, роблячи їх менш сприйнятливими до наслідків потепління океану, спричиненого зміною клімату. Проте, досі підтверджень жодної з цих точок зору дослідники не мали.

Але одна робота показала, що здатність риб зігрівати своє тіло забезпечує конкурентні переваги — такі особини можуть плавати швидше за своїх холоднокровних родичів. Але це не обов'язково означає, що тварини зможуть адаптуватися до зміни температури океану в умовах зміни клімату краще, ніж холоднокровні риби.

Збільшення швидкості руху дає «частково теплокровним» видам переваги, коли справа доходить до полювання та міграції. Швидша швидкість плавання також допомагає рибі ідентифікувати видобуток. Чим швидше тварина пливе, тим швидше вона аналізує зображення, обробляючи картинку та ідентифікуючи об'єкт перед очима. Так риба швидше за родинні види помічає видобуток або потенційну загрозу у вигляді хижака.

Раніше було висловлено припущення, що такі теплокровні риби можуть краще впоратися зі зміною температури навколишнього середовища, підлаштовуючи під неї температуру свого тіла. Це була б корисна здатність за нинішніх сценаріїв зміни клімату, таких як глобальне потепління океану. Може це і так, але результати дослідження показують, що здатність до нагрівання тіл не дозволяє тваринам займати ширші температурні або глибинні діапазони. Отже, ми перебільшуємо здатність цих риб — при зміні клімату вони не будуть додаткової стійкості до підвищених температур. Це ще один привід задуматися про те, як ми змінюємо природу.

За матеріалами The Conversation.