Гомойотермниє тварини 1

Гомойотермниє тварини

Гомойотермниє тварини (теплокровні організми) - тварини, температура яких більш-менш постійна і, як правило, не залежить від температури навколишнього середовища. До них відносяться ссавці і птиці, у яких сталість температури пов'язано з більш високим у порівнянні з пойкілотермним-ми організмами рівнем обміну речовин. Крім того, у них існує термоізоляційний шар (оперення, хутро, жир). Температура їх відносна висока: у ссавців вона складає 36-37 ° С, а у птахів в стані спокою - до 40-41 ° С. [. ]

ПОЙКІЛОТЁРМНИЕ ЖОВТНЯ - [гр. poikilos строкатий, різноманітний + therme теплота, жар] - холоднокровні тварини, тварини з непостійною температурою тіла, змінюється в залежності від температури навколишнього середовища; до них відносяться всі безхребетні, а також риби, земноводні, плазуни і окремі види ссавців (пор. Гомойотермниє тварини). [. ]

В ході еволюції Гомойотермниє тварини розвинули здатність захищатися від холоду (міграції, сплячка, хутро і т. Д.). [. ]

Ми вже знаємо, що Гомойотермниє тварини можуть підтримувати температуру тіла в набагато більшому діапазоні температур, ніж пойкілотермні (див. Рис. 3), проте ті і інші гинуть при приблизно однакових надмірно високих або надмірно низьких температурах (в першому випадку - від коагуляції білків, а в другому - внаслідок замерзання внутрішньоклітинної води з утворенням кристалів льоду). Але поки цього не сталося, поки температура не досягла критичних значень, організм бореться за підтримку її па нормальному або хоча б на близькому до нормального рівні. Природно, що в повній мірі це властиво гомойотермним організмам, що володіє терморегуляцією, здатним в залежності від умов посилювати чи послаблювати як теплопродукція, так і тепловіддачу. Тепловіддача - процес суто фізіологічний, він відбувається на органному і організмовому рівнях, а в основі теплопродукції лежать і фізіологічні, і хімічні, і молекулярні механізми. Перш за все це озноб, холодова тремтіння, т. Е. Дрібні скорочення скелетних м'язів з низьким коефіцієнтом корисної дії і підвищеним утворенням тепла. Цей механізм організм включає автоматично, рефлекторно. Ефект його може бути підвищений активної довільної м'язової діяльністю, також підсилює теплоутворення. Не випадково, щоб зігрітися, ми вдаємося до руху. [. ]

Температура тіла. Гомойотермниє тварини не тільки забезпечені теплом за рахунок власної теплопродукції, але і здатні активно регулювати його виробництво і витрачання. Завдяки цьому їм властива висока і досить стійка температура тіла. У птахів глибинна температура тіла в нормі становить близько 41 ° С з коливаннями у різних видів від 38 до 43,5 ° С (дані по 400 ввдам). В умовах повного спокою (основний обмін) ці відмінності кілька згладжуються, складаючи від 39,5 до 43,0 ° С. На рівні окремого організму температура тіла показує високу ступінь стійкості: діапазон її добових змін зазвичай не перевищує 2-4 ° С, причому ця коливання не пов'язані з температурою повітря, а відображають РТМ обміну речовин. Навіть у арктичних і антарктичних видів при температурі середовища до 20-50 ° С морозу температура тіла коливається в межах тих же 2-4 ° С. [. ]

Адаптаційні процеси у тварин по відношенню до температури призвели до появи пойкілотермних і гомойотермних тварин. Переважна більшість тварин є Пойке-лотермнимі, т. Е. Температура їхнього власного тіла змінюється зі зміною температури навколишнього середовища: земноводні, плазуни, комахи і ін. Значно менша частина тварин - Гомойотермниє, т. Е. Мають постійну температуру тіла, незалежну від температури зовнішнього середовища: ссавці (в тому числі і людина), що мають температуру тіла 36-37 ° с, і птиці з температурою тіла 40 ° с. [. ]

Фізіологічна адаптація гомойотермним тваринного до холоду.

Але тільки справжні «теплокровні», Гомойотермниє тварини - птахи та ссавці - можуть підтримувати постійну високу температуру тіла при значних змінах температури середовища. Вони мають у своєму розпорядженні досконалими нервовими і гормональними механізмами активної теплорегу-ляции, які включають не тільки засоби ефективного регулювання тепловіддачі (за допомогою змін периферичного кровотоку, дихання, потовиділення і теплопровідності вовни), а й зміни інтенсивності окислювальних процесів і теплопродукції всередині організму. Завдяки цьому температура внутрішніх частин тіла в значних межах не залежить від температури середовища. Тому птахів і ссавців називають ще ендотермнимі організмами. У деяких з них механізми терморегуляції досягають великої потужності. Так, песець, полярна сова і білий гусак легко переносять сильний холод без падіння температури тіла і при підтримці різниці температур тіла і середовища в 100 і більше градусів. Завдяки товщ підшкірного жиру і особливостям периферичного кровообігу чудово пристосовані до тривалого перебування в крижаній воді багато ластоногие і кити. [. ]

Отже, адаптивні зміни теплообміну у гомойотермних тварин можуть бути спрямовані не тільки на підтримання високого рівня обміну речовин, як у більшості птац і ссавців, але і на установку низького його рівня в умовах, які загрожують виснаженням енергетичних резервів. Така здатність до перемикання типів регуляції теплообміну істотно розширює екологічні можливості, закладені на основі гомойотермии. [. ]

Активне життя при температурі нижче нуля можуть вести тільки Гомойотермниє тварини. Пойкілотермні хоча витримують температуру значно нижче нуля, але при цьому втрачають рухливість. Температура порядку +40 ° С, т. Е. Навіть нижче температури згортання білка, для більшості тварин гранично. [. ]

При Холодовий аюслімаціі - індивідуальної фізіологічної адаптації гомойотермних тварин до холоду - після строкової реакції на охолодження відбувається поступовий перерозподіл між функціями теплоутворення і теплоізоляції організму (рис. 4.11). Теплоізоляція поліпшується, а в структурі теплоутворення внесок різних біохімічних механізмів змінюється в бік переважання вільного окислення енергетичних субстратів. Завдяки цьому температура тіла тварини нормалізується, а енергетичні витрати на підтримку теплового балансу зменшуються. [. ]

Принципово інший тип пристосування до температурного фактору властивий гомойотермним тваринам. У них температурні адаптації пов'язані з активним підтриманням сталості внутрішнього температури і засновані на високому рівні метаболізму і ефективної регулюючої функції центральної нервової системи. Морфофизиологических механізмів підтримки теплового гомеостазу організму - специфічна властивість гомойотермних тварин. [. ]

Якщо заціпеніння піддаються пойкілотермні, то зимова і літня сплячка властива гомойотермним тваринам, фізіологічні та молекулярні механізми якої відрізняються від заціпеніння. Зовнішні прояви їх однакові: зниження температури тіла майже до температури навколишнього середовища (тільки при зимовій сплячці, при річній цього немає) і інтенсивності обміну речовин (в 10 - 15 разів), зрушення реакції внутрішнього середовища організму в лужну сторону, зменшення збудливості дихального центру і уражень дихання до 1 вдиху за 2.5 хв; різко падає і частота серцевих скорочень (наприклад, у летючих мишей з 420 до 16 ударів / хв). Причина цього - в зростанні тонусу парасимпатичної нервової системи і зменшення збудливості симпатичної. Найголовніше ж, що при зимовій сплячці вимикається система терморегуляції. Причинами цього є падіння активності щитовидної залози і зниження вмісту в крові тіреогормонов. Гомойотермниє тварини стають ніби пойкілотермнимі. [. ]

Птахи і ссавці здатні підтримувати досить постійну температуру тіла незалежно від навколишньої температури. Цих тварин називають гомоцотермнимі (від грец. Гомойотермниє тварини відносно мало залежать від зовнішніх джерел тепла. Завдяки високій інтенсивності обміну у них виробляється достатня кількість тепла, яке може зберігатися. Оскільки ці тварини існують за рахунок внутрішніх джерел тепла, в даний час їх частіше називають ендотермнимі . [.]

Все сказане відноситься до так званої глибокої температурі тіла, що характеризує тепловий стан термостатіруемого «ядра» тіла. У всіх гомойотермних тварин зовнішні шари тіла (покриви, частина мускулатури і т. Д.) Утворюють більш-менш виражену «оболонку», температура якої змінюється в широких межах. Таким чином, стійка температура характеризує лише область локалізації важливих внутрішніх органів і процесів. Поверхневі ж тканини витримують більше виражені коливання температури. Его може бути корисним для організму, оскільки при такій ситуації знижується температурний градієнт на кордоні організму і середовища, що робить можливим підтримка теплового гомеостазу «ядра» організму з меншими витратами енергії. [. ]

Виділення енергії у вигляді тепла супроводжує функціональне навантаження всіх органів і тканин (табл. 4.2) і властиво всім живим організмам. Специфіка гомойотермних тварин полягає в тому, що зміна теплопродукції як реакція на мінливу температуру представляє у них спеціальну реакцію організму, яка не впливає на рівень функціонування основних фізіологічних систем. [. ]

ГОМЕОСТАЗ ЛАНДШАФТА здатність ландшафту зберігати в основних рисах свою структуру і характер зв'язків між елементами незважаючи на зовнішні впливи [57]. Гомойотермним ЖОВТНЯ [від гр. Іотоюз - подібний, однаковий і (Іегтз - тепло], теплокровні тварини - тварини, температура тіла яких підтримується постійної незалежно від температури навколишнього середовища за рахунок енергії, що вивільняється в процесі метаболізму (птахи та ссавці). [.]

Вплив температури навколишнього середовища. Существеннейшее значення У розвитку і життєдіяльності тканин, органів і організму в цілому має сталість температури тіла, (гомойотермии-ність) тварин. Гомойотермниє тварини відрізняються еволюційно розвинулась здатністю змінювати величину тепловіддачі (фізична терморегуляція) шляхом регуляції кровообігу в поверхневих тканинах і випаровуванням з організму вологи, а також змінювати теплоутворення (хімічна терморегуляція) при збереженні постійної температури тканин і всього тіла. Відносна сталість температури тіла домашніх тварин підтримується складними, нервово-гуморальними регуляціями процесів теплоутворення і тепловіддачі. При охолодженні тіла в організмі посилюються обмінні процеси і теплоутворення збільшується, а тепловіддача зменшується; при нагріванні, навпаки, теплопродукція зменшується, а тепловіддача збільшується. [. ]

Видові відмінності у величині температурного порога, за межами якого порушується нормальне функціонування апарату руху сперміїв, особливо яскраво виражені при порівнянні сперміїв пойкілотермних і гомойотермних тварин, можуть бути пояснені по-різному (Holwill, 1969). По-перше, у різних організмів можлива наявність варіацій в структурі ензиму, кількість і тип зв'язків, пошкоджуються при тепловій денатурації його молекул. По-друге, ензим у досліджених видів тварин може бути ідентичний, і відмінності в межах температур, при яких спостерігається його денатурація, ймовірно, обумовлені відмінністю оточуючих умов (pH, концентрація іонів і ін.). [. ]

Другим важливим екологічним перевагою для мешканців живих організмів є їх захищеність від безпосереднього впливу факторів зовнішнього середовища. Усередині господаря вони практично не зустрічаються з небезпекою висихання, різкими коливаннями температур, значними змінами сольового і осмотичного режимів і т. П. Так, в особливо стабільних умовах існують внутрішні мешканці гомойотермних тварин. Коливання умов зовнішнього середовища позначаються на внутрішніх паразитів і симбіонти лише опосередковано, через організм господарів. [. ]

Людина як вид, що принципово відрізняється від усіх попередніх видів, виник в процесі еволюції під впливом законів, загальних для всіх живих істот в результаті фундаментального генетично закріпленого відкриття в процесі еволюції організмів біосфери. Такі кардинальні відкриття, що призводять до виникнення принципово нових видів, відбувалися і до виникнення людини. Так, виникли багатоклітинні організми, хребетні тварини, Гомойотермниє тварини з постійною температурою тіла. [. ]

Перераховані приклади далеко не вичерпують всі форми пристосувального поведінки. Сюди слід додати здатність багатьох птахів і ссавців до активного спорудження гнізд, нір і інших притулків зі сприятливим мікрокліматом, використання поз, які заощаджують витрата енергії, сезонні переміщення, адаптивний характер добової активності і т. П. Весь комплекс адаптивних поведінкових реакцій, зменшуючи напруженість енергообміну, розширює екологічні можливості гомойотермних тварин. [. ]

Засвоєна енергія, за винятком енергії, що міститься в виведених з організму екскретів (фекалії, сеча та ін.), Становить мета-болізіроватую енергію. Частина її виділяється у вигляді тішачи в процесі перетравлення їжі та або розсіюється, або використовується на терморегуляцію. Частина, що залишилася енергія поділяється на енергію існування, яка негайно витрачається нараалічние форми життєдіяльності (по суті, це теж «витрата на дихання»), і продуктивну енергію, яка акумулюється (хоча б тимчасово) в ввде маси наростаючих тканин, енергетичних резервів, статевих продуктів (рис . 3.1). Енергія існування складається з витрат на фундаментальні життєві процеси основний обмін, або базальний метаболізм) і енергії, що витрачається на різні форми діяльності. У гомойотермних тварин до цього додаються витрати енергії на терморегуляцію. Всі ці енерговитрати закінчуються розсіюванням енергії у вигляді тепла-знову-таки в силу того, що жодна функція не працює з ККД, рівним 100%. Енергія, накопичена в тканинах тіла гетеротрофам, становить вторинну продукцію екосистеми, яка може бути використана в їжу консументами вищих порядків. [. ]