Теплокровные животные: примеры, характеристика, преимущества и недостатки гомойотермии

Млекопитающие

Примеры теплокровных животных

Люди, которые также являются теплокровными, поддерживают постоянную температуру около 37° C. Большинство млекопитающих, больших и маленьких, и птиц гомотермичны.

Все приматы (включая человека), кошачьи (тигры, гепарды, львы, домашние кошки и т.д.), грызуны (крысы, бобры, белки и т.д.) и сумчатые (кенны, бобры, белки и т.д.) являются гомотермичными. ), человекообразные обезьяны (кенгуру), хорьки (барсуки и выдры), однопроходные (утконосы), морские млекопитающие (киты, тюлени, моржи, ламантины, дельфины и т.д.), собаки, свиньи, слоны и многие другие являются теплокровными.

Однако некоторые виды птиц не являются гомотермическими животными. Кроме того, такие млекопитающие, как летучие мыши, крысы, кроты и ехидны, не являются ни теплокровными, ни холоднокровными.

Температура тела

Тепловой баланс в живой системе является суммой ее входа и выхода. Температура окружающей среды (экзогенное тепло) определяет температуру тела организмов. Кроме того, эндогенное тепло — продукт внутреннего метаболизма (окислительных процессов и распада аденозинтрифосфорной кислоты) — является неотъемлемым атрибутом жизни. Большинство видов на планете для своего выживания зависят от экзогенного тепла, а температура их тела — от хода температур окружающей среды. Это пойкилотермные организмы (poikilos — иначе), у которых температура тела непостоянна.

Все микроорганизмы, грибы, растения, беспозвоночные и большинство строптивых животных являются пойкилотермическими. Только две группы позвоночных животных, птицы и млекопитающие, являются гомотермическими (homoios — подобный). Они поддерживают постоянную температуру тела независимо от температуры окружающей среды. Их также называют теплокровными животными. Их главное отличие — наличие сильного внутреннего теплового потока и системы терморегуляционных механизмов. Следовательно, гомотермные организмы осуществляют все физиологические процессы при оптимальной и постоянной температуре.

теплокровные животные

Экологическая классификация

Пределы оптимальных для жизни температур определяются разделением форм жизни на нашей планете на две группы — криокамеры и термофоры. Первая группа предпочитает холод для жизни и специализируется на жизни в таких условиях. Более 80% биосферы нашей планеты холодная, со средней температурой +5°C. К ним относятся глубины океанов, пустыни Арктики и Антарктики, тундра и высокогорные районы. Биохимические адаптации ответственны за повышение устойчивости к холоду.

Ферментная система криоклетки эффективно снижает энергию активации биологических молекул и поддерживает метаболизм в клетке при температурах, близких к 0°C. Адаптация идет в двух направлениях — в приобретении устойчивости (резистентности) или толерантности (переносимости) к холоду. Экологическая группа термофилов — это организмы, которые оптимально живут в зонах с высокой температурой. Их жизнедеятельность также обеспечивается специализацией биохимических адаптаций. Стоит отметить, что по мере усложнения организма его способность к термофилии снижается.

пойкилотермные организмы

ГОМОЙОТЕРМНЫЕ ЖИВОТНЫЕ

Большая медицинская энциклопедия . 1970 .

Смотреть что такое «ГОМОЙОТЕРМНЫЕ ЖИВОТНЫЕ» в других словарях:

ГОМОТЕРМНЫЕ ЖИВОТНЫЕ — (от греч. homoios подобный, одинаковый и therme тепло), теплокровные животные, животные, температура тела которых более или менее постоянна и обычно не зависит от температуры окружающей среды. Сюда входят птицы и млекопитающие…. … Экологический словарь

ГОМОЛОГАТНЫЕ ЖИВОТНЫЕ — теплокровные животные с постоянной температурой. Словарь иностранных слов, введенных в русский язык. А.Н. Чудинов, 1910 Гомотермические животные (гр. homoios равный + therme тепло, жар) — теплокровные животные, имеющие постоянную, неизменную …

ГОМОТЕРМАТИЧЕСКИЕ ЖИВОТНЫЕ — (от греч. homoios подобный и therme тепло), теплокровные животные, поддерживающие внутреннюю температуру тела на относительно постоянном уровне независимо от температуры окружающей среды. К ЖКТ относятся птицы и млекопитающие. Гомотерм… …энциклопедический словарь по биологии

Гомотермные животные — (от греч. homoios — подобный, одинаковый и therme — тепло) (теплокровные животные), поддерживающие относительно постоянную температуру тела при изменении температуры окружающей среды. К гомотермическим животным относятся птицы и млекопитающие. Cf…. … Большой энциклопедический словарь

HOMOYOTHERMED ANIMALS — HOMOYOTHERMED ANIMALS, термин, описывающий животных, температура тела которых не меняется в зависимости от температуры окружающей среды, их также часто называют теплокровными. Млекопитающие и птицы — теплокровные.

Гомотермные животные — (от греч. hómoios подобный, одинаковый и thérmē тепло) (теплокровные животные), которые поддерживают относительно постоянную температуру тела при изменении температуры окружающей среды. К гомотермическим животным относятся птицы и млекопитающие…. … Энциклопедический словарь

Гомотермические животные — (от греч. hómoios подобный, одинаковый и thérmë тепло) животные с постоянной, стабильной температурой тела, которая почти не зависит от температуры окружающей среды. Г.Г. включает птиц и млекопитающих. Одна из характерных особенностей gen….

Гомойтермные животные — (от греч. homoios подобный, одинаковый и тепло) (теплокровные животные), поддерживающие относительно постоянную температуру тела при изменении температуры окружающей среды. G. G. включает птиц и млекопитающих. Ср. пойкилотермические животные. Энциклопедический словарь

Гомотермические — животные [гр. равный + тепло] — теплокровные животные, т.е. с постоянной температурой тела, которая не зависит от температуры окружающей среды (противоположность пойкилотермическим); к гомотермическим животным относятся птицы и млекопитающие Большой словарь …. … словарь иностранных языков

Гомотермические животные — животные, имеющие постоянную, стабильную температуру внутренних органов и тела; теплокровные животные … Словарь по физиологии сельскохозяйственных животных

Температура как экологический фактор. Пойкилотермные и гомойотермные организмы

В природе температура не является постоянной. На суше он является одним из важных лимитирующих факторов окружающей среды. Влияние температуры на большинство организмов проявляется в регуляции биохимических процессов и физиологических функций жизни. При резком понижении температуры жизнедеятельность организма становится невозможной из-за резкого замедления метаболизма.

При повышении температуры скорость метаболических процессов увеличивается до достижения определенной температуры; при высоких температурах (выше 45°C) метаболические процессы прекращаются, и организм погибает. Температура также может влиять на поведение и географическое распределение организмов. Температура характеризуется высокой географической, сезонной и суточной изменчивостью. Пределом выносливости для каждого вида являются температуры, которые приводят к необратимому нарушению жизненных процессов. Диапазон допустимых температур сильно варьируется между видами.

Например, споры некоторых микроорганизмов выдерживают охлаждение до -200 °C. Большинство вегетативных форм прокариот погибает при температуре +60 °C. Однако существуют термофильные бактерии, для которых минимальная температура роста составляет +60 °C, а максимальная +110 °C (так называемые экстремальные термофилы из гидротермальных источников на дне океана). Для большинства эукариот верхняя граница температурного диапазона обычно не превышает +50 °C.

Диапазон колебаний температуры в воде гораздо меньше, чем на суше, поэтому пределы толерантности к колебаниям температуры у водных организмов более узкие, чем у наземных. Однако как для водных, так и для наземных организмов наиболее благоприятной является положительная температура, в основном 15-40 °C.

Эволюционные механизмы адаптации гомойотермных животных

Поскольку теплокровные животные не зависят от окружающей среды для поддержания температуры тела, они могут жить как в жарких, так и в холодных регионах мира. Они имеют различные приспособления для сохранения тепла, включая густой мех, перья у птиц или жир у морских млекопитающих.

Существуют также различные поведенческие реакции, включая охлаждение, миграцию или впадение в спячку в холодное время года. Некоторые птицы мигрируют за тысячи километров в более теплые регионы. Известно, что многие мелкие теплокровные птицы и млекопитающие также впадают в спячку.

Потовые железы служат для снижения температуры тела; у приматов они расположены по всему телу, тогда как у кошек и собак железы находятся только на лапах. Одышка — еще один механизм потери тепла.

Ближе к югу – больше уши и длиннее ноги

Различные части тела далеко не одинаковы с точки зрения теплопередачи. Отношение площади поверхности тела к его объему важно для поддержания теплообмена, так как количество внутреннего тепла зависит от массы тела, а теплообмен происходит через покровы. Выступающие части тела имеют большую площадь поверхности, что хорошо в жарком климате, где теплокровным животным требуется больше тепла.

Например, большие уши с множеством кровеносных сосудов, длинные конечности и хвост характерны для обитателей жаркого климата (слон, фенек, африканский длинноухий тушканчик). В холодном климате адаптация происходит за счет экономии площади поверхности по отношению к объему (уши и хвост тюленя).

Для теплокровных животных действует другой закон — чем дальше на север живут представители одной филогенетической группы, тем они крупнее. И это тоже связано с отношением площади испарения, а значит и теплопотерь, к массе животного.

механизмы физической терморегуляции

Промежуточные формы

Эволюционные биологи обнаружили у млекопитающих представителей переходных форм от пойкилотермии к теплокровности. Канадские биологи из Университета Брока обнаружили сезонную теплокровность у аргентинского черно-белого тегу (Alvator merianae). Эта ящерица длиной почти метр обитает в Южной Америке. Как и большинство рептилий, тегу греется на солнце днем, а ночью прячется в норах и пещерах, где охлаждается.

Однако в период размножения, с сентября по октябрь, температура, частота дыхания и сердцебиение тегу резко возрастают по утрам. Температура тела ящерицы может превышать температуру в пещере на десять градусов. Это свидетельствует о переходе форм от холоднокровных к гомотермическим животным.

Химическая терморегуляция

В ответ на снижение температуры окружающей среды теплокровные животные рефлекторно увеличивают эндогенную теплопродукцию. Это происходит за счет интенсификации окислительных процессов, особенно в мышечных тканях. Некоординированное сокращение мышц (дрожь) и напряжение терморегуляции являются первыми стадиями повышенной теплопродукции.

В то же время повышается липидный обмен, и жировая ткань становится ключом к лучшей терморегуляции. У млекопитающих из холодного климата есть даже бурый жир, все тепло которого в результате окисления используется для обогрева тела. Такие энергетические затраты требуют от животного либо потребления большого количества пищи, либо создания значительного запаса жира. Если эти резервы в дефиците, химическая терморегуляция имеет свои ограничения.

примеры гомотермических организмов

 

Читайте также: Животные, занесенные в Красную книгу Пермского края — названия, описание и фото

Истинные и ложные

Некоторые пойкилотермные организмы, такие как рыбы и иглокожие, также имеют постоянную температуру тела. Они живут в среде с постоянной внешней температурой (глубина океана или пещера), где температура окружающей среды не меняется. Их называют ложными гомотермическими организмами. Многие животные, для которых характерна спячка или временное оцепенение, имеют переменную температуру тела. Эти действительно гомотермические организмы (примеры: сурки, летучие мыши, ежи, стрижи и т.д.) называются гетеротермическими.

Экология СПРАВОЧНИК

Дорогой ароморфоз

Появление гомотермии у живых существ — это очень энергоемкое эволюционное приобретение. Даже сегодня ученые спорят о происхождении этого постепенного изменения в структуре, которое привело к более высоким уровням организации. Было предложено множество теорий происхождения теплокровных организмов. Некоторые исследователи предполагают, что даже динозавры могли обладать этой чертой. Но при всех разногласиях ученых одно несомненно: возникновение гомотермных организмов было биоэнергетическим явлением. А усложнение форм жизни связано с функциональным совершенствованием механизмов теплоотдачи.

Преимущества гомойотермии

Теплокровные животные обычно, за редким исключением, не впадают в зимнюю спячку и могут быть активны в течение всего года, добывая корм, передвигаясь и защищаясь от хищников.

Хотя теплокровным животным необходимо потреблять много пищи, чтобы оставаться активными, у них достаточно энергии и ресурсов, чтобы доминировать во всех природных зонах, даже в холодной Антарктиде или высоких горных хребтах. Они также могут передвигаться быстрее и на большие расстояния, чем холоднокровные животные.

Компенсации температур

Способность некоторых пойкилотермных организмов поддерживать постоянный уровень метаболических процессов в широком диапазоне изменения температуры тела обусловлена биохимическими адаптациями и называется температурной компенсацией. Он основан на способности некоторых ферментов изменять свою конфигурацию под воздействием понижения температуры и увеличивать сродство к субстрату, тем самым увеличивая скорость реакции. Например, у двустворчатых моллюсков в Баренцевом море потребление кислорода не зависит от температуры окружающей среды, которая колеблется в пределах 25 °C (от +5 до +30 °C).

гомотермические животные

Механизмы физической терморегуляции

Этот тип терморегуляции не требует дополнительной выработки тепла, а происходит за счет накопления эндогенного тепла. Это происходит посредством испарения (потоотделения), излучения (радиации), теплопроводности (кондукции) и конвекции кожи. Способы физической терморегуляции развивались в ходе эволюции и все более уточняются в исследованиях филогенетического диапазона от насекомоядных и ракообразных до млекопитающих.

Примеры такой регуляции включают сужение или расширение кровеносных сосудов кожи, что изменяет теплопроводность, изоляционные свойства меха и перьев, а также противоточный обмен теплом крови между поверхностными сосудами и сосудами внутренних органов. Теплообмен регулируется наклоном волосков меха и перьев, между которыми удерживается слой воздуха.

У морских млекопитающих подкожный жир распределен по всему телу, защищая эндотерму. У тюленей, например, этот жировой мешок достигает до 50% от общей массы. Именно поэтому снег не тает под тюленями, которые часами лежат на льду. Для животных, живущих в жарком климате, было бы губительно равномерное распределение жировой прослойки по всей поверхности тела. Поэтому они накапливают жир только в определенных частях тела (горб у верблюда, норка у овцы), что не препятствует испарению со всей поверхности тела. Кроме того, у животных, живущих в северном холодном климате, есть особая жировая ткань (бурый жир), которая полностью используется для обогрева тела.

защита гомотермных организмов от низких температур

Оцените статью
Блог о выживании
Adblock
detector