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Hibernação em ectotérmico e endotérmico

Hibernação em ectotérmico e endotérmico



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A cobra e a doninha hibernam. Qual das alternativas a seguir está correta?

A. Eles morrerão quando a temperatura cair abaixo da temperatura crítica.

B. A doninha morrerá quando a temperatura cair abaixo da temperatura crítica.

C. A cobra morrerá e a doninha acordará quando a temperatura cair abaixo da temperatura crítica.

D. Weasel mantém a temperatura corporal baixa e a frequência cardíaca lenta durante todo o período de hibernação.

Não acho que nenhum deles deva morrer, eles teriam alguma adaptação para evitar isso. Então, a resposta é (D)?

Qual é a adaptação da cobra nesta situação?


Doninhas não hibernam. Veja http://icwdm.org/handbook/carnivor/Weasels.asp

Ambos morrerão quando a temperatura cair abaixo de um certo nível. A diferença entre cobras (ectotérmicas) e doninhas (endotérmicas) é que a temperatura do corpo da cobra flutua mais, dependendo da temperatura ambiente.


Endotérmico

Um endotérmico (do grego ἔνδον Fim "dentro" e θіμη termē "calor") é um organismo que mantém seu corpo a uma temperatura metabolicamente favorável, em grande parte pelo uso do calor liberado por suas funções corporais internas, em vez de depender quase exclusivamente do calor ambiente. Esse calor gerado internamente é principalmente um produto incidental do metabolismo de rotina do animal, mas sob condições de frio excessivo ou baixa atividade, um endotérmico pode aplicar mecanismos especiais adaptados especificamente para a produção de calor. Os exemplos incluem esforço muscular de função especial, como tremores, e metabolismo oxidativo desacoplado, como no tecido adiposo marrom. Apenas pássaros e mamíferos são grupos de animais endotérmicos universais existentes. Certos tubarões lamnídeos, atuns e peixes-bico também são endotérmicos.

Na linguagem comum, os endotérmicos são caracterizados como "sangue quente". O oposto de endotermia é ectotermia, embora, em geral, não haja separação absoluta ou clara entre a natureza dos endotérmicos e dos ectotérmicos.


Como os organismos ectotérmicos regulam sua temperatura corporal?

Por vários mecanismos comportamentais e fisiológicos que dependem quase completamente do meio ambiente.

Os ectotérmicos não têm mecanismo interno de regulação do calor como os endotérmicos. Assim, tornando-os altamente dependentes de fontes externas de calor para manter seus corpos em uma temperatura de funcionamento fisiológico.

Esses mecanismos podem ser classificados de duas maneiras diferentes:

1) Mecanismos comportamentais:
Significa principalmente absorver o calor do sol durante o dia ou antes das atividades de redução de calor (voar, nadar) e se abrigar de fontes elevadas de calor.

É por isso que você vê borboletas, répteis, sapos e outros ectotérmicos se aquecendo ao sol com seus corpos abertos para aumentar a área de superfície para maior absorção de calor. E quando está muito quente, você os vê se escondendo na sombra ou perto de corpos d'água.

Alguns animais exibem mecanismos comportamentais de grupo. Um bom exemplo é como as abelhas se aninham em grandes grupos para reter e gerar calor (deve-se notar que este também é um mecanismo de ataque para orações maiores que atacam a colmeia). Um exemplo semelhante é como algumas lagartas gregárias se aquecem ao sol em grandes grupos para agrupar o calor.

B) Mecanismos fisiológicos:
Estes atuam de forma semelhante, mas não idêntica à regulação do calor dos endotérmicos. Eles variam de mecanismos de nível molecular, mecanismos de nível de órgão e mecanismos de nível do corpo.

Por exemplo, nível molecular, aumento ou diminuição da saturação de fosfolipídios celulares para aumentar ou diminuir o ponto de fusão da membrana chamada e outras organelas celulares.

Exemplos de nível de órgão troca de calor entre o sangue frio proveniente da pele e o sangue quente proveniente do núcleo. Outro exemplo é o aumento da secreção de muco na pele de alguns anfíbios para resfriar o corpo com a evaporação.

Exemplo de torpor ao nível do corpo de animais por diferentes períodos de tempo para conservar energia e calor. Pode ocorrer diariamente ou por vários anos (hibernação).


Homeostase e ectotérmicos # 8211



Ectotérmicos constituem todos os outros animais. Eles não têm isolamento térmico e, portanto, precisam de fontes externas para se aquecer. Eles não conseguem tremer durante o aquecimento porque não conseguem respirar rápido o suficiente para produzir a quantidade de ATP necessária para as contrações musculares rápidas. Em vez disso, ectotérmicos, como répteis, dependem de comportamento termorregulador.

Os lagartos são um bom exemplo. Se quiserem ganhar calor, deitam-se em solo quente e levantam-se novamente quando estiverem muito quentes. Eles mudam seu ângulo em relação ao sol para que possam controlar a quantidade de calor que recebem. Para evitar o sobreaquecimento, encontram sombra na vegetação ou debaixo das rochas. Então, à noite, eles reduzem a quantidade de calor que perdem, isolando-se em tocas.

A principal vantagem de ser um ectotérmico é que eles não usam e, portanto, não precisam de tanta energia quanto os endotérmicos. Na verdade, é possível que animais ectotérmicos sobrevivam semanas sem consumir nada. Eles têm uma taxa metabólica muito mais lenta, que cai ainda mais à noite, quando sua temperatura interna cai com a temperatura ambiente mais fria. A desvantagem, entretanto, é que eles se movem mais lentamente em certos momentos do dia, o que os torna presas fáceis e predadores ineficientes.


Hibernação e troca gasosa

A hibernação em endotérmicos e ectotérmicos é caracterizada por uma depressão metabólica de conservação de energia devido às baixas temperaturas corporais e mecanismos independentes de temperatura pouco compreendidos. As taxas de troca gasosa são reduzidas de forma correspondente. Em mamíferos em hibernação, a ventilação cai ainda mais do que a taxa metabólica, levando a uma acidose respiratória relativa que pode contribuir para a depressão metabólica. A respiração em alguns mamíferos torna-se episódica e, em alguns pequenos mamíferos, uma significativa troca gasosa apnéica pode ocorrer por difusão passiva através das vias respiratórias ou da pele. Em vertebrados ectotérmicos, as trocas gasosas extrapulmonares predominam e em répteis e anfíbios que hibernam debaixo d'água são responsáveis ​​por todas as trocas gasosas. Na água aerada, a troca difusiva permite que anfíbios e muitas espécies de tartarugas permaneçam totalmente aeróbicas, mas as condições de hipóxia podem desafiar muitos desses animais. A captação de oxigênio no sangue tanto em endotérmicos quanto em ectotérmicos é aumentada pelo aumento da afinidade da hemoglobina pelo O₂ em baixa temperatura. A regulação das trocas gasosas em mamíferos em hibernação está predominantemente ligada a CO₂ / pH e, em respiradores episódicos, o controle é dirigido principalmente à duração do período apnéico. O controle em ectotérmicos submersos em hibernação é pouco compreendido, embora a capacidade de difusão pela pele possa aumentar em condições de hipóxia. Em água aerada, o pH do sangue de rãs e tartarugas adere à regulação alfastat (pH ∼8,0) ou pode até exibir alcalose respiratória. A excitação em mamíferos em hibernação leva à restauração da temperatura eutérmica, taxa metabólica e troca gasosa e ocorre periodicamente mesmo quando a temperatura ambiente permanece baixa, enquanto a temperatura corporal, taxa metabólica e troca gasosa de ectotérmicos em hibernação estão intimamente ligadas à temperatura ambiente.


Endotérmicos vs. Ectotérmicos!

Você já se perguntou qual é a diferença entre endotérmicos e ectotérmicos? Em geral, se um organismo usa energia para regular sua temperatura corporal internamente, ele é considerado endotérmico. Se um organismo, em vez disso, depende de fatores ambientais externos para regular sua temperatura corporal, ele é considerado ectotérmico. Existem prós e contras em cada um desses métodos de regulação da temperatura corporal.

Para ser endotérmico, um organismo deve produzir seu próprio calor corporal por meio do metabolismo. Isso significa que o organismo endotérmico pode manter a homeostase interna independentemente da temperatura ambiente externa. Essa capacidade é comumente chamada de sangue quente e provavelmente parece familiar devido ao fato de que os mamíferos têm sangue quente, o que nos torna endotérmicos. Um exemplo é visto na imagem abaixo, o gatinho. É por isso que durante as temperaturas de inverno ou verão, os humanos mantêm uma temperatura corporal interna de cerca de 98,6 graus Fahrenheit.

Uma vez que entendemos que somos endotérmicos, podemos entender melhor por que suamos ou trememos quando estamos com calor ou frio. Essas ações são reações regulatórias do nosso corpo tentando manter a homeostase interna enquanto é exposto a diferentes temperaturas externas. O suor que produzimos durante os dias quentes está realmente ajudando a resfriar nossos corpos e nós trememos durante os dias frios para mantê-los aquecidos. Ser um endotérmico permite que um organismo sobreviva em muitos ambientes diversos, mas pode ser extremamente exigente em energia.

Por outro lado, um organismo que depende da temperatura do ambiente ao seu redor para regular a temperatura corporal interna requer muito menos energia. Esse tipo de organismo é chamado de ectotérmico e comumente conhecido como sangue frio. Grandes exemplos de organismos ectotérmicos são répteis e peixes. Na imagem abaixo, um réptil de exemplo é mostrado. Uma vez que esses organismos dependem do ambiente para as regulações da temperatura corporal, eles exibem diferentes comportamentos em reação às mudanças nas temperaturas externas. Para que um ectotérmico se aquecesse, ele se aqueceria ao sol ou, se precisasse esfriar, poderia se enterrar ou procurar sombra. São interações físicas com o meio ambiente, uma vez que o organismo ectotérmico não pode contar com processos fisiológicos como o endotérmico (como suor e tremores).

Portanto, dependendo se um organismo é endotérmico ou ectotérmico, ele exibirá comportamentos variados para sobreviver e funcionar em um nível ideal em seu ambiente. Alguns exemplos são:

-Peixe migrando para águas mais quentes / frias conforme necessário durante as mudanças de estação.

- Lagartos saindo de tocas para tomar sol para aquecer seus corpos.

-Humanos tremendo durante uma caminhada noturna fria.

- Leões marinhos segurando suas nadadeiras fora da água fria do oceano para se aquecer.

Esperançosamente, isso ajudou a esclarecer a principal diferença entre endotérmicos e ectotérmicos. Há muito mais a ser aprendido sobre esses organismos e espero que essas informações ajudem a encorajá-lo a aprender mais sobre eles.


4 EFEITOS INTERGERACIONAIS DAS MUDANÇAS CLIMÁTICAS NAS TAXAS DE ENVELHECIMENTO EM ECTOTERMAS

O estresse experimentado pelos pais pode influenciar a fisiologia de seus filhos. Para estabelecer se as condições ambientais vividas pelos pais podem influenciar as taxas de envelhecimento de seus filhos, precisamos entender os mecanismos pelos quais as taxas de envelhecimento podem ser transmitidas entre gerações. Na ausência de informações detalhadas sobre a expectativa de vida (normalmente não disponível em várias gerações), a abordagem usual é usar um biomarcador da taxa de envelhecimento, como o comprimento dos telômeros. O comprimento do telômero em um determinado estágio de desenvolvimento é uma função de seu comprimento inicial (ou seja, no zigoto), menos o encurtamento acumulado, mais a quantidade de restauração experimentada até esse ponto (Dugdale & Richardson, 2018).

As estimativas de herdabilidade para o comprimento dos telômeros em animais variam de 0,18 a & gt1 (revisado em Dugdale & Richardson, 2018 Haussmann & Heidinger, 2015 Reichert et al., 2015), tendendo a ser maior quando medido no início da vida (Dugdale & Richardson, 2018). No entanto, em ectotérmicos (em contraste com a maioria dos endotérmicos), os telômeros mostram sinais de alongamento após o nascimento em várias espécies (répteis: Ujvari et al., 2017 peixes: McLennan et al., 2018 anfíbios: Burraco et al., 2020). Isso torna longe de ser simples decidir o ponto na ontogenia em que o comprimento do telômero deve ser comparado entre pais e filhos.

Se o aquecimento do clima causa uma redução na condição fisiológica dos ectotérmicos no momento da reprodução, isso pode levar a telômeros mais curtos em sua prole por meio de duas rotas diferentes. Primeiro, os estressores podem afetar o comprimento dos telômeros da linha germinativa, fazendo com que a prole herde telômeros mais curtos de pais que foram expostos a ambientes mais estressantes. Em segundo lugar, os efeitos parentais indiretos podem causar envelhecimento mais rápido na prole, seja durante os estágios embrionários (por exemplo, por meio de hormônios do estresse derivados da mãe ou temperaturas abaixo do ideal durante o desenvolvimento), ou nos estágios pós-natais iniciais (por exemplo, por meio de mudanças no comportamento ou cuidados dos pais Haussmann & Heidinger, 2015). Ambas as rotas podem ser particularmente importantes para ectotérmicos em um mundo aquecido porque temperaturas mais altas podem induzir a maturação mais cedo na vida e em um tamanho menor (Angilletta, Steury, & Sears, 2004). O tamanho menor na reprodução está frequentemente associado à produção de descendentes de baixa qualidade e cuidados parentais inadequados, o que pode afetar negativamente o desempenho da descendência em estágios embrionários e pós-nascimento (Angilletta et al., 2004), e causar envelhecimento acelerado (Haussmann & Heidinger , 2015 Figura 1c). Condições térmicas prejudiciais vivenciadas pelos pais podem levar a condições precárias da prole como consequência de uma redução na energia investida pelos pais em cada prole. No entanto, embora seja raro, as respostas compensatórias dos pais ou mudanças nas estratégias de criação poderiam mitigar esse efeito, por exemplo, reduzindo o tamanho da ninhada para alocar uma quantidade maior de energia para cada filho (Charnov & Ernest, 2006).

Existem vários outros fatores que idealmente deveriam ser considerados ao estudar os efeitos intergeracionais do aquecimento na dinâmica do envelhecimento em ectotérmicos. Muitos ectotérmicos mostram dimorfismo sexual, com as fêmeas geralmente maiores do que os machos, e também pode ocorrer a determinação do sexo dependente da temperatura durante a embriogênese. As consequências negativas sobre o envelhecimento causadas pelo aquecimento podem ser exacerbadas em espécies que produzem fêmeas em temperaturas de incubação mais altas. Embriões que se desenvolvem como fêmeas e eclodem em tamanhos menores devido ao aquecimento, podem então mostrar respostas compensatórias de crescimento, o que pode resultar em uma penalidade ao longo da vida (Metcalfe e Monaghan, 2003). As diferenças sexuais na expectativa de vida e envelhecimento também podem ser impulsionadas pela estratégia reprodutiva das espécies. Por exemplo, em espécies políginas, a sobrevivência diminui com a idade mais rápido em machos do que em fêmeas (Clutton-Brock & Isvaran, 2007), o aquecimento pode exacerbar essas diferenças de sexo na expectativa de vida, desacoplando o tempo em que cada sexo atinge a maturação sexual, um processo que pode ser particularmente importante em espécies semíparas.


Atualização cardiovascular do Ectotherms para estilo de vida endotérmico

Manter-se aquecido tem suas vantagens. Endotérmicos, que mantêm uma temperatura corporal elevada constante, continuam, não importa o quão frio seja o ambiente. Enquanto isso, os ectotérmicos estão sob o comando do meio ambiente: muitos precisam ficar sentados até que tenham absorvido calor suficiente para funcionar. Mas quais sistemas fisiológicos nossos ancestrais ectotérmicos tiveram que atualizar para que pudéssemos nos beneficiar do aquecimento central interno? Stanley Hillman da Portland State University, EUA, e Michael Hedrick da California State University East Bay, EUA, explicam que existem duas teorias concorrentes: que os ectotérmicos aumentaram o número de mitocôndrias no músculo e modificaram as organelas produtoras de energia para se tornarem endotérmicas estilo de vida ou, nossos ancestrais expandiram o sistema cardiovascular para fornecer o oxigênio adicional necessário para alimentar nosso estilo de vida caro e de alta temperatura. Com evidências acumuladas em ambos os lados, Hillman e Hedrick decidiram revisar as diferenças entre os sistemas cardiovasculares dos ectotérmicos e dos endotérmicos para descobrir se a expansão do sistema cardiovascular permitia que os endotérmicos aumentassem o termostato.

Primeiro, a dupla vasculhou a literatura em busca de medidas cardiovasculares de uma ampla gama de animais em exercício - de peixes ectotérmicos e anfíbios a pássaros e mamíferos endotérmicos - para colocar sua teoria em teste. Mas houve uma omissão gritante: "existia uma lacuna nos dados para répteis de fluxo e pressão [cardíaca] durante o exercício", dizem eles, antes de aceitar - depois de contatar muitos colegas - que as medições ainda precisam ser feitas. No entanto, apesar do contratempo, eles interrogaram os dados para identificar as diferenças entre os sistemas cardiovasculares de exercícios ectotérmicos e endotérmicos para descobrir o quão duro o coração dos animais pode trabalhar.

Calculando a condutância vascular, a potência cardíaca e o trabalho realizado por batimento cardíaco (trabalho de acidente vascular cerebral), Hillman e Hedrick descobriram que os corações dos endotérmicos bombeavam sangue a uma pressão mais elevada (17,1 kPa vs 3,3 kPa para os ectotérmicos) e a uma frequência cardíaca mais elevada (∼ 5 batimentos s –1 em comparação com os ectotérmicos ∼1 batimento s –1), permitindo que os endotérmicos em exercício produzam uma maior potência cardíaca de exercício. E quando eles compararam o tamanho relativo dos corações dos endotérmicos e dos ectotérmicos, eles descobriram que os corações maiores dos endotérmicos lhes permitiam aumentar sua pressão arterial. Eles dizem: "Uma grande diferença entre ectotérmicos e endotérmicos é o grande aumento nas taxas de fluxo sanguíneo", que se deve em grande parte às suas frequências cardíacas mais altas e permite que os endotérmicos aumentem o suprimento de oxigênio para os músculos sedentos de energia que os mantêm aquecidos. No entanto, a dupla também descobriu que cada mW de potência cardíaca suporta notáveis ​​158 mW de potência aeróbia (que é apenas 0,6% do gasto de energia aeróbica do exercício), independentemente do estilo de vida do animal, mostrando que o custo da circulação é baixo para endo- e ectotérmicos semelhantes.

Enfocando as mudanças cardíacas que eram essenciais para o aquecimento dos ectotérmicos, Hillman e Hedrick explicam que nossos ancestrais tiveram que remover as derivações cardíacas - que permitem que anfíbios e répteis misturem sangue oxigenado e desoxigenado - para aumentar o transporte de oxigênio. Eles também tiveram que aumentar a frequência cardíaca através do desenvolvimento do retículo sarcoplasmático - que controla os níveis de cálcio nos músculos que regulam a contração muscular - para aumentar a frequência cardíaca. E, finalmente, os endotérmicos tiveram que aumentar sua massa muscular cardíaca em relação à massa corporal de ectotérmicos de tamanho semelhante para produzir as taxas de fluxo sanguíneo mais altas que são essenciais para um estilo de vida endotérmico metabolicamente exigente.

A dupla afirma: ‘Estes resultados sugerem que um passo fundamental no suporte da endotermia foi a capacidade grandemente aumentada do sistema cardiovascular de fornecer oxigênio, o que foi responsável pelo aumento de aproximadamente dez vezes no escopo aeróbio entre endotérmicos e ectotérmicos’.


Ectotérmicos vs. endotérmicos

Você sabe a diferença entre um ectotérmico e um endotérmico - ou mesmo o que esses termos significam? Ambos se referem às maneiras como os animais se mantêm aquecidos. Quando o tempo lá fora está terrível, um post no blog sobre termorregulação é tão delicioso! Continue lendo para descobrir quais animais precisam da ajuda do meio ambiente para se manterem aquecidos (ectotérmicos) e quais animais produzem seu próprio calor (endotérmicos).

Para esses animais, o calor vem de fora (ecto-) seus corpos - seu ambiente fornece seu calor. Isso significa que eles requerem menos comida e, conseqüentemente, são capazes de habitar lugares que seriam proibidos para endotérmicos. No entanto, seu nível de atividade é limitado pelas condições ambientais. Se ficar muito frio, eles simplesmente não podem se mover.

Cardinalfish Banggai (Pterapogon kauderni)

Como a maioria dos peixes, os cardinais Banggai são ectotérmicos. Por causa disso, esses peixes parecem menos famintos durante os meses de inverno.

Caranguejos eremitas de mão larga (Elassochirus tenuimanus)

Os caranguejos eremitas, junto com todos os invertebrados, são ectotérmicos. Uma vez que os invertebrados são responsáveis ​​por mais de 95 por cento das espécies animais, isso significa que a maioria dos animais são ectotérmicos

Peixe tripé (Família Ipnopidae)

Esses peixes vivem na zona abissal, onde as condições são tão estáveis ​​que a temperatura de seus corpos não muda.

Esses animais produzem seu próprio calor por dentro (endo-) os corpos deles. Criar esse calor acelera os processos do corpo: músculos, neurônios e todos os seus processos funcionam mais rápido. Isso também significa que eles precisam de muita comida - entre cinco e 20 vezes mais comida do que um ectotérmico do mesmo tamanho!

Lontras marinhas (Enhydra lutris)

Esses mamíferos marinhos precisam comer cerca de 25% de seu peso corporal por dia para mantê-los aquecidos.

Beija-flores de Anna (Calypte anna)

Essas aves de alta energia têm necessidades que não podem ser atendidas à noite, quando estão em repouso. A solução? Torpor, um estado de sono profundo e metabolismo reduzido. Alguns animais prolongam o torpor durante todo o inverno, isso é chamado de hibernação.

Opahs (Lampris guttatus)

Esses peixes geram calor principalmente batendo constantemente suas nadadeiras peitorais, o que ajuda seus corpos a ficarem mais quentes do que a água, mesmo quando mergulham a mais de 1.500 pés abaixo da superfície. Opahs foram avistados nas águas de Washington duas vezes desde 1935.


Endotherm vs. Ectotherm

O hipotálamo, que fornece o mais alto nível de controle endócrino, integra as atividades dos sistemas nervoso e endócrino.

O hipotálamo desempenha um papel importante na regulação da temperatura corporal. Essa função é realizada pelo hipotálamo anterior e pelo hipotálamo posterior. Eles têm efeitos diretamente opostos.

A estimulação do hipotálamo anterior inicia uma resposta termolítica, resultando assim na diminuição da temperatura corporal. Enquanto a estimulação do hipotálamo posterior começa uma resposta termogênica que leva à elevação do calor corporal e sua conservação.

As respostas termolíticas são caracterizadas por vasodilatação cutânea que é ilustrada por reações corporais como elevação na perda de calor por radiação, transpiração que facilita a perda de calor por evaporação e a característica típica de respiração ofegante em animais, particularmente em cães.
As respostas termogênicas incorporam vasoconstrição cutânea que resulta na minimização da perda de calor via radiação, o mecanismo de tremor que aumenta o nível de calor devido à atividade muscular vigorosa.

O hipotálamo também está bem equipado para medir as flutuações na temperatura do sangue que circula dentro do corpo e, assim, responderá.


Ectotherm

Um ectotérmico é um organismo no qual as fontes fisiológicas internas de calor desempenham um papel mínimo ou insignificante na regulação da temperatura corporal. Essas espécies (por exemplo, rãs) dependem de fontes externas de calor, o que lhes permite funcionar com taxas metabólicas muito baixas.

Alguns desses animais vivem em habitats com temperaturas quase constantes, como os encontrados no oceano abissal, e podem ser classificados como ectotérmicos homeotérmicos. Em comparação, muitas espécies procuram habitualmente fontes externas de calor ou abrigo do calor em áreas onde a temperatura varia tão amplamente a ponto de restringir os comportamentos fisiológicos de outros tipos de ectotérmicos. Por exemplo, muitos répteis controlam a temperatura corporal tomando sol ou encontrando sombra quando necessário, além de muitos outros mecanismos de termorregulação comportamental. Proprietários de répteis de estimação em cativeiro doméstico podem usar um dispositivo de luz UVB / UVA para ajudar no comportamento de frade dos animais. Os endotérmicos, ao contrário dos ectotérmicos, dependem em grande parte, senão inteiramente, do calor produzido por processos metabólicos internos, enquanto os mesotérmicos adotam uma estratégia intermediária.

A flutuação da temperatura ambiente pode afetar a temperatura corporal em ectotérmicos. A palavra para essas variações na temperatura corporal é poiquilotérmia, embora a definição não seja geralmente aceita e seu uso esteja diminuindo. A poiquilotmia é praticamente absoluta em pequenas criaturas aquáticas como os Rotifera, mas outras criaturas (como os caranguejos) têm escolhas mais fisiológicas e podem mudar para as temperaturas desejadas, evitar mudanças na temperatura ambiente ou moderar seus efeitos. Ectotérmicos, especialmente espécies aquáticas, podem apresentar características homeotérmicas. Normalmente, sua faixa de temperatura ambiente é relativamente constante, e poucos procuram sustentar uma temperatura interna mais alta devido aos altos custos associados.

Significado Ectotérmico

Ectoterma, qualquer animal de sangue frio - ou seja, qualquer animal cujo controle da temperatura corporal depende de fontes externas, como a luz do sol ou uma superfície rochosa aquecida. Peixes, anfíbios, répteis e invertebrados são todos ectotérmicos.

Animais Ectotérmicos

A temperatura corporal do ectotérmico é determinada principalmente por fontes externas de calor. Ou seja, a temperatura do corpo de um ectotérmico sobe e desce em conjunto com a temperatura do ambiente. Embora os ectotérmicos, como todos os seres vivos, produzam calor metabólico, os ectotérmicos não podem aumentar essa produção de calor para manter uma temperatura interna específica. No entanto, a maioria dos ectotérmicos controla sua temperatura corporal até certo ponto. Eles simplesmente não o fazem por meio da geração de calor. Em vez disso, eles empregam outras técnicas, como ações (buscando luz, sombra e assim por diante) para identificar as condições que atendem aos requisitos de temperatura.

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Por que regular a temperatura?

A maioria dos animais tem certos limites básicos de temperatura corporal aos quais devem obedecer para sobreviver. A água congela a 0 graus Celsius, final do texto para formar gelo, na outra extremidade do espectro. À medida que os cristais de gelo crescem dentro de uma célula, as membranas geralmente se rompem. Em temperaturas acima de 40 graus Celsius, as enzimas e outras proteínas das células muitas vezes perdem a forma e a função, um processo conhecido como desnaturação.

Por que muitos organismos, como você e eu, mantêm a temperatura de nosso corpo dentro de uma faixa tão pequena? A temperatura afeta a taxa das reações químicas, tanto porque afeta a taxa de colisões entre as moléculas quanto porque as enzimas que regulam as reações podem ser sensíveis à temperatura. As reações tendem a ser mais rápidas em temperaturas mais altas, até um ponto em que sua taxa diminui drasticamente à medida que suas enzimas se desnaturam.

Cada espécie tem sua própria rede metabólica e coleção de enzimas que são adaptadas para uma faixa de temperatura específica. Os organismos garantem a atividade adequada de suas reações metabólicas, mantendo a temperatura corporal dentro da faixa desejada.

Aquecimento e resfriamento ectotérmico

Muitos ectotérmicos existem em ambientes com pouco controle, como o oceano, onde a temperatura ambiente é relativamente constante. Caranguejos e outros ectotérmicos que vivem no oceano podem se mover para as temperaturas desejadas quando necessário. Ectotérmicos que vivem principalmente em terra podem controlar sua temperatura tomando sol ou se refrescando na sombra. Alguns insetos se aquecem vibrando os músculos que acionam suas asas, em vez de batê-las. Ectotérmicos são lentos à noite e no início da manhã devido à sua dependência de fatores ambientais. Muitos ectotérmicos devem aquecer antes de se envolverem.

Ectotermos no inverno

Muitos ectotérmicos entram em torpor, uma condição na qual seu metabolismo diminui ou para, durante os meses de inverno ou quando o alimento é escasso. O torpor é essencialmente uma hibernação de curto prazo que pode durar de algumas horas a uma noite inteira. As taxas metabólicas dos animais entorpecidos cairão em até 95% de sua taxa de repouso.

Ectotérmicos também podem hibernar, o que pode durar uma estação ou, no caso de certas espécies como a rã escavadora, anos. Os ectotérmicos que hibernam têm uma taxa metabólica de um a dois por cento da taxa de repouso do animal. Lagartos tropicais não hibernam porque não se adaptaram ao frio.

Adaptações

Certos ectotérmicos podem controlar sua temperatura corporal de forma útil, graças a uma variedade de padrões de comportamento. Répteis e muitos insetos procuram áreas e locais ensolarados que maximizam sua exposição para se aquecer em temperaturas perigosamente altas, eles procuram sombra ou água mais fria. As abelhas se amontoam para se aquecer no frio. Borboletas e mariposas podem orientar suas asas para maximizar a exposição à radiação solar antes de voar para aumentar o calor. Para termorregulação, lagartas gregárias, como a lagarta da tenda da floresta e a lagarta da teia do outono, se beneficiam de se aquecer em grandes grupos. Muitos insetos voadores, incluindo abelhas e zangões, aumentam suas temperaturas internas endotermicamente antes do vôo, vibrando seus músculos de vôo sem mover violentamente suas asas. Esta forma de operação endotérmica exemplifica a dificuldade em aplicar palavras como poiquilotérmia e homeotermia de forma consistente.

As adaptações fisiológicas, além das comportamentais, auxiliam os ectotérmicos na regulação da temperatura. Os répteis de mergulho retêm calor por processos de troca de calor, nos quais o sangue frio da pele absorve o calor do sangue que flui do corpo e do coração, reutilizando e, assim, conservando parte do calor que, de outra forma, seria perdido. Quando está úmida, a pele da rã-touro secreta mais muco, permitindo mais resfriamento por evaporação.

Durante os períodos de frio, alguns ectotérmicos atingem um estado de torpor, no qual seu metabolismo desacelera ou, em alguns casos, pára completamente, como no caso da rã-da-madeira. O torpor pode durar uma hora, uma estação ou até anos, dependendo da espécie e das circunstâncias.

Algumas espécies podem alterar sua química corporal em ambientes mais frios, onde os ectotérmicos podem ser expostos a temperaturas de congelamento, para limitar o crescimento de cristais de gelo em suas células e tecidos ou para evitar totalmente a formação de cristais de gelo. Muitos ectotérmicos podem produzir e inundar sua corrente sanguínea e tecidos com crioprotetores, que são compostos inibidores do gelo, como proteínas, açúcares e álcoois de açúcar (por exemplo, sorbitol e glicerol), ou podem usar substâncias dissolvidas já presentes na corrente sanguínea, como sais. Essas adaptações evitam que as células dos animais congelem, diminuindo o ponto de congelamento da água. A rã-da-madeira (Lithobates sylvatica), por exemplo, sobrevive ao inverno produzindo açúcares em excesso (especificamente, convertendo o glicogênio em glicose) que protegem as células e tecidos do animal, apesar do fato de que grande parte da água do corpo da rã pode congelar. Da mesma forma, peixes com barbatanas de raios que vivem em ambientes marinhos polares têm altas concentrações internas de sal que evitam o congelamento, bem como glicoproteínas que funcionam como crioprotetores.

Prós e contras

Ectotérmicos dependem fortemente de fontes externas de calor, como a luz solar, para manter sua temperatura corporal ideal para uma variedade de atividades corporais. Como resultado, eles dependem das condições ambientais para atingir as temperaturas corporais operacionais. Os animais endotérmicos, por outro lado, mantêm temperaturas corporais operacionais quase constantes, principalmente por meio do uso de calor interno fornecido por órgãos metabolicamente ativos (fígado, rim, coração, cérebro, músculo) ou mesmo órgãos geradores de calor especializados, como o tecido adiposo marrom ( BASTÃO). Para a mesma massa corporal, os ectotérmicos geralmente têm taxas metabólicas mais baixas do que os endotérmicos. Como resultado, os endotérmicos normalmente consomem mais alimentos e, normalmente, alimentos com maior conteúdo de energia. Essas especificações podem restringir a capacidade de suporte de um determinado ambiente para endotérmicos em comparação com sua capacidade de suporte para ectotérmicos.

Os ectotérmicos são mais lentos à noite e no início da manhã porque dependem de fatores ambientais para regular a temperatura corporal. Muitos ectotérmicos diurnos precisam se aquecer na primeira luz do sol depois de saírem de seu abrigo antes de começarem suas atividades diárias. Most vertebrate ectotherms' foraging behaviour is therefore limited to the daytime in cool weather, and in cold climates, most cannot live at all. Most nocturnal lizard species, for example, are geckos that specialise in "sit and wait" foraging strategies (see ambush predator). Such techniques do not necessitate as much energy as active foraging and do not necessitate as much hunting activity. From another perspective, sit-and-wait predation can necessitate extremely long periods of ineffective waiting. Endotherms, in general, cannot tolerate such long periods without food, however appropriately adapted ectotherms can. Endothermic vertebrate organisms are therefore less dependent on environmental factors and have evolved greater variability (both within and between species) in their daily activity patterns.

Conclusão

Ectotherm, any cold-blooded animal, that is, any animal whose body temperature control is dependent on external sources, such as sunlight or a heated rock surface. Fishes, amphibians, reptiles, and invertebrates are all ectotherms. An aquatic ectotherm's body temperature is normally very similar to the temperature of the surrounding water. Ectotherms do not consume as much food as warm-blooded animals (endotherms) of the same age, but they are more sensitive to temperature changes. Ectotherms that live in areas where temperatures fluctuate seasonally escape extremes by seeking refuge in burrows or similar locations, or by going dormant to some extent. Furthermore, ectotherms use biochemical techniques to counteract the effects of high temperatures. Ectotherms release heat-shock proteins during times of heat stress, which help stabilise other proteins and thus avoid their denaturation, since excessive heat can kill proteins in an animal's body.


Assista o vídeo: ANIMAIS ENDOTERMICOS E ANIMAIS ECTOTERMICOS (Agosto 2022).