Homeotherm

Organismus je homeothermic -li jeho vnitřní prostředí udržuje konstantní teplotu (v určitých mezích), nezávisle na vnějším prostředím ( tepelné homeostázy ). Jsou to hlavně zvířata . O organizmech, jejichž vnitřní teplota se mění s teplotou prostředí, se říká, že jsou heterotermní nebo poikilotermické .

Zneužíváním jazyka se říká, že homeotermy jsou teplokrevné , na rozdíl od chladnokrevných zvířat nebo poikilotermů, zatímco druhý termín přesněji označuje zvířata, jejichž vnitřní teplota není regulovaná, a proto nemusí být nutně nízká.

Většina homeotermických organismů je také endotermická , to znamená, že tělesné teplo je produkováno samotným organismem. Existují však zvláštní případy.

Klasifikace

Termín „teplokrevník“ se mezi vědci přestal používat spolu s lepším porozuměním této oblasti biologie. Obecněji se tedy odkazuje na základní termoregulační mechanismy:

  1. endotermní (na rozdíl od ectothermy ) schopnost některých zvířat řídit jejich vnitřní teploty pomocí svalů, spalování ukládá tuk ,  atd.  ;
  2. homeothermy (na rozdíl od poïkilothermie ) schopností některých zvířat, pro udržení konstantní teploty v jejich těle, bez ohledu na vnější vlivy;
  3. tachymétabolisme (na rozdíl od bradymétabolisme ) termoregulace udržovat vysokou úroveň metabolizmu v klidu. Bradymetabolická zvířata, na druhé straně, jsou schopná upadnout do letargie, když se jejich jídlo stane vzácným.

Většina homeotermických zvířat je také endotermická a tachymetabolická.

Některá zvířata, obvykle homeotermická, se v určitých situacích stávají heterotermními. Příkladem je černý swift . Velmi mladá, hladovějící rychlá žena tak může potopit celou noc v hluboké letargii (její teplota může klesnout na ° C , její dechová frekvence poklesne o polovinu  atd. ); to mu umožňuje šetřit tukové zásoby, zatímco čeká, až mu rodiče dají jídlo. Můžeme také citovat zvířata, která přezimují, nebo kojence, jejichž tělesná teplota ještě není stabilní.

Původ

Od 90. let je známo, že mnoho dinosaurů bylo homeotermických: ptáci zdědili svou homeotermii.

Pokud jde o savce, znalosti se datují do roku 2017, kdy řada izotopových analýz provedených na 90 fosiliích ukázala, že homeotermie se u řady savců objevila během horního permu před 252 až 259 miliony let. Tato nová postava by také upřednostňovala jejich přežití během zániku permu-triasu, před 252 miliony let.

Savci

Většina savců jsou homeotermy. Většina energie, kterou přijímáme z potravy, se vynakládá na udržení správné teploty těla.

Pravidlo Allena je, že teplokrevná chladném podnebí mají obvykle kratší končetiny a přídavky než ekvivalent zvířata teplejších klimatických podmínkách.

V případě zvýšení tělesné teploty mluvíme o horečce nebo hypertermii , v případě poklesu teploty o hypotermii . V obou případech může dojít k úmrtí, pokud není teplota obnovena.

Čím více se však naše znalosti v této oblasti vyvíjejí, tím obtížnější je tato klasifikace mezi homeotermami a poikilotermy. To znamená, že ježek , když přijde zima, spadá do režimu spánku a jeho teplota klesne (což není případ pro medvěd, například). Jeho teplota pak může klesnout na několik stupňů nad nulou. Navíc pak kolísá s úkrytem a zůstává o něco vyšší.

Strategie

Udržování tepla je pro homeotermická zvířata neustálou výzvou. Za tímto účelem bylo vyvinuto mnoho strategií:

Důsledky

U zvířat může pokus o udržení správné teploty způsobit zimnici, která zahřeje svaly tím, že je uvede do činnosti, a proto vydává energii, zarudnutí v obličeji (u lidí) změnou průtoku krve (příjem tepla) nebo naopak bělením pokud je odebrána krev. V nejzávažnějších případech bude krev přesměrována do životně důležitých orgánů , nejdůležitějších pro život, což může v důležitých případech vést k omrzlinám a amputacím .

Mezi horkou a chladnou krví

Vědecké porozumění mnoha existujícím režimům tepelné regulace se významně vyvinulo z původního rozlišení mezi teplokrevnými a chladnokrevnými zvířaty. Například víme, že chladnokrevní živočichové používají nějaký proces k úpravě své vnitřní teploty. Existují také zvířata, která nepatří přesně do žádné ze dvou kategorií (mezi horkými a studenými krví ).

Tak :

Vegetativní apogy

Rostliny, i když nespadají do přísného rámce homeotermie, musely také vyvinout adaptační strategie, aby nevyschly (jako kaktusy, které mají trny a listy), nebo naopak aby vodu udržely odpařováním, aby udržely snesitelnou teplotu (drtivá většina listnatých stromů na severní polokouli).

Toulec z lilie kala přítomné v květenství je schopen produkovat teplo. I když to neslouží jako v živočišné říši k udržování teploty, umožňuje to rostlině udržovat teplotu mírně vyšší, než je venkovní teplota vzduchu. Tento teplotní rozdíl ocení Diptera (mouchy) zejména v noci. Tento hmyz je přitahován teplem a následně opyluje rostlinu.

Výhody

Tato fyziologická inovace , z níž se zdá, že pochází mnoho dalších, zahrnuje větší spotřebu potravin za účelem poskytnutí energie potřebné pro výrobu tepla. Regulace jejich teploty organismy jim však zároveň umožňuje trvalejší a trvalejší aktivitu, která jim umožňuje splnit tyto další potřeby a vyhnout se predátorům. Získání homeotermie lze interpretovat z hlediska užitečnosti a přínosu pro organismus v boji o život , ale zdá se zajímavější vidět, že tím, že se více závislí na relativně stabilním faktoru prostředí (potrava), se savci osamostatňují rozmary prostředí (kolísání teploty v závislosti na ročním období). Díky této složitosti své vnitřní organizace proto získávají lepší kontrolu nad svou existencí, větší autonomii s ohledem na životní prostředí.

Hlavní výhody jsou tedy:

  1. Udržování normální činnosti při kolísání venkovních teplot.
  2. Osvobození od omezení vnějšího prostředí, a tedy rozšíření diverzifikace živých forem.
  3. Úspora vody udržováním tělesné teploty nad pokojovou teplotou, což omezuje odpařovací chlazení vody z těla.
  4. Homeothermia podporuje získání paradoxního spánku a nitroděložního těhotenství .

Podobnosti

Obě království mají podobné strategie. Odpařování vody v rostlinách lze přirovnat k pocení u zvířat .

Poznámky a odkazy

  1. „  Naši předkové byli horkokrevní těsně před vyhynutím permu-triasu  “ , na CNRS ,18. července 2017(zpřístupněno 14. září 2017 ) .
  2. (in) K. Rey, R. Amiot, Fourel F., F. Abdala F. Fluteau, NS Jalil, J. Liu, BS Rubidge, RMH Smith, J.-S. Steyer, PA Viglietti, X. Wang a C. Lécuyer, „  izotopy kyslíku naznačují zvýšený termometabolismus v rámci několika pertriasových terapsidových kladů  “ , eLife ,18. července 2017( DOI  10,7554 / eLife.28589 ).
  3. Erik Stokstad, „  Vědci objevují první ryby s teplým tělem  “, Science .org ,14. května 2015( číst online )
  4. Grégoire Macqueron, „Chladnokrevná  koza ...  “, Futura-Sciences ,22. listopadu 2009( číst online )
  5. „  Želva kožená  “ , na www.hww.ca/fr/ (Fauna a flóra země)
  6. Robert E. Ricklefs a Gary L. Miller, ekologie , De Boeck Superior,2005, str.  100

Podívejte se také

Související články

externí odkazy