Гомойотермные животные: примеры, особенности, плюсы и недостатки эндотермии

Образ жизни

Жизнедеятельность организмов с переменчивой температурой в силу своих особенностей, имеет наиболее высокую активность в теплый период времени года. С наступлением весны, затем, лета они активизируют свою жизнедеятельность.

лягушки фото

Холоднокровные организмы начинают спаривание, выводят потомство.
Как правило, в воде и на берегах водных систем можно наблюдать весь жизненный цикл пойкилотермных животных. Ступени развития различных особей неодинаковы.

Лягушки, рыбы, пресмыкающиеся, обитающие в лесу, заливных лугах представляют многообразие поколений.
Несмотря на стадию развития с приближением осенней поры, холоднокровные особи готовятся к зимовке, впадая в анабиоз.

змея фото

Чтобы в этом состоянии перенести зимовку в течение теплого периода эти организмы проводят закладку питательных веществ в организм. На протяжении всего теплого сезона состав их клеток постоянно изменяется, обеспечивая возможность использования полезных компонентов в течение всей зимней спячки.

Одновременно холоднокровные готовят место зимовки в ямах, дуплах, норах. Жизненный цикл пойкилотермных животных ежегодно повторяется.

Кто относится к той и другой группе

Теплокровными
среди современных животных являются почти все млекопитающие: слоны, тигры, коровы и множество других. Единственный уникальный представитель, который выбивается из этого ряда, – небольшой грызун под названием голый землекоп. Человек с точки зрения биологии тоже «собрат» млекопитающих. Следовательно, он относится к теплокровным. В эту категорию также входят птицы.

Тем временем всей группе беспозвоночных (насекомым, червям, моллюскам и прочим) соответствует характеристика «холоднокровные
». Сюда же причисляют некоторых позвоночных: пресмыкающихся, амфибий и обитателей исключительно водной стихии – рыб.

Контроль температуры холоднокровных животных

Научное понимание механизмов терморегуляции значительно продвинулось с момента создания классического разделения организмов на теплокровных и холоднокровных, в результате была исследована большое количество таких механизмов.

Многие «хладнокровных» животных используют динамические средства для регулирования своих внутренних температур:

  • Ящерицы и змеи греются на солнце в утренние и вечером, и ищут убежище в полуденные часы.
  • Многие виды пчел и бабочек активно машут крыльями для поднятия температуры мышц перед полетом.
  • Пчелы в больших ульях охлаждают улей течение жарких периодов, собираясь у входов и используя свои крылья в качестве вентиляторов, продувая холоднее наружный воздух через улей. Они также нагревают улей во времена холодов, собираясь посередине и дрожа для производства тепла.
  • Насыпи термитов обычно ориентируются в северо-южном направлении таким образом, что они поглощают максимально возможное количество тепла как утром и вечером, и минимизируют абсорбцию тепла днем.

Некоторые другие «хладнокровные» организмы используют внутренние механизмы для поддержания температуры тела выше уровня среды:

  • Тунец и рыба-меч долго считались чисто хладнокровными животными. Они живут на больших океанских глубинах, где вода очень холодная. Рыба-меч, однако, может поднимать температуру своего мозга и глаз, позволяет ускорять движения глаза и обработку информации во время охоты. Тунцы могут нагревать все тело с помощью механизмов Рете-мирабле (лат. Rete mirabile), которые помогают удерживать тепло внутри тела, и минимизируют потери тепла через жабры. Их плавниковые мышцы расположенные у центра тела, минимизирует потерю тепла.
  • «Теплокровные» акулы (например, мако и белая акула) минимизируют потери тепла, используя свои жабры в качестве теплообменников — вены расположены рядом с артериями и поэтому переносят тепло от артерий назад к телу.
  • Большие морские черепахи проявляют инерционную гомейотермию (гигантотермию) — их организм минимизирует потерю тепла благодаря низкому соотношению внешней площади тела к его объему.

К теплокровным животным относят тех животных, у которых температура тела является постоянной и не зависит от изменения погодных условий.

Все млекопитающие и птицы – теплокровные существа, а это значит, что к теплокровным животным можно отнести значительную часть всех живых организмов на планете.

У теплокровных организмов температура тела постоянная, потому что в их телах энергия окислительного процесса значительно сильнее, нежели в холоднокровных.

В последних температура тела практически всегда равна температуре окружающей их среды, или же сильно приближенная к тем цифрам (+/- несколько градусов по Цельсию).

Размножение холоднокровных животных

Для многих животных отряда холоднокровных свойственно наличие двух противоположных полов – самцов и самок. Они спариваются и производят потомство с признаками своих родителей.
Холоднокровные вида тлей, дафний, представляют один пол, это самки. Они обладают способностью к размножению, не привлекая к спариванию самцов.

ящерица фото

Отряд холоднокровных включает некоторые организмы, которые с изменением внешних условий могут изменить пол. Такие особи встречаются среди некоторых видов рыб и устриц.
Плодовитость холоднокровных зависит от способов воспитания ими потомства.

Высокая плодовитость характерна для тех особей, потомство которых отличается значительной смертностью и служит пищей для других обитателей животного мира.
Животные, проявляющие особенную заботу в воспитании потомства, как правило, имеют длительные жизненные сроки. Самцы и самки проявляют обоюдное участие в выращивании детенышей.

Почему мишка спит зимой?

Конечно, с холодами и стужей можно бороться совершенно по-разному. Кто-то в процессе эволюции получил теплую шерсть или перья, щедро смазанные жиром, а есть и те, кто выбрал довольно простой способ пережить холода. Какой именно? Впасть в спячку! Наверное, даже дети могут перечислить, какие животные (теплокровные) мирно видят сны, пока за пределами их убежища идет снег, властвует вьюга, а столбик термометра редко поднимается выше нуля градусов. Ну конечно же, ежи, бурундуки, барсуки, медведи и многие другие. Но сегодня речь пойдет как раз о косолапых.

Питаются медведи обычно растительной пищей, а зимой её, безусловно, не найти. Благодаря накопленному за теплое время жиру эти животные прячутся в свои берлоги и зимуют там, питаясь своими запасами. Так и отпадает потребность выходить наружу.

Во время спячки медведи не ведут подвижный образ жизни, их активность снижается до нуля. Температура тела падает до уровня температуры окружающего воздуха, дыхание замедляется, сердце начинает биться не так активно. Эти процессы позволяют не тратить энергию, они дают возможность спокойно пережить мишке всю зиму. Запасов обычно хватает до наступления первых весенних деньков.

Первые теплокровные на планете

Итак, мы уже выяснили, что теплокровные животные — это птицы и млекопитающие. Но какими же были их предки?

Специалисты считают, что первые виды появились в В те времена представители фауны стали питаться не только насекомыми, но и попробовали растительную пищу.

С течением времени животные, которые продолжали питаться насекомыми, постепенно переходили на более крупную пищу. Именно поэтому их потомки всякий раз рождались все более и более приспособленными к этому способу питания. Например, у них начали развиваться когти и клыки. Современные ученые утверждают, что от подобных живых существ позже произошли медведи, волки, тигры и львы.

Те же млекопитающие, которые охотнее питались растительностью, получили в процессе развития устойчивые и выносливые копыта для ходьбы и более крепкие зубы, чтобы было удобнее пережёвывать растения. От таких животных позже произошли носороги, слоны, лошади и коровы. Хотя были и некоторые теплокровные, которым пришлось полностью заменить свой рацион. Они приспособились питаться только плодами и стали обитать на деревьях. Таким образом появились предки первых

Как холоднокровные животные адаптировались к морозу

Нематоды

Maks29/01/2021 18:30Вы зашли на Загоны.ру как незарегистрированный пользователь.Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем. Информация Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии на Загонах. Зарегистрируйтесь! Комментарии 1ТолкованиеПереводХолоднокровные животные</dt>Холоднокро́вные живо́тные, пойкилотермные животные, животные (все беспозвоночные, из позвоночных  рыбы, земноводные, пресмыкающиеся), у которых температура тела зависит от температуры окружающей среды (обычно на 12° выше или равна ей). В отличие от теплокровных животных, не имеют совершенных механизмов терморегуляции. При повышении или понижении температуры внешней среды за пределы оптимальных впадают в оцепенение или гибнут.</dd>

Животные в доме. — М.: Большая Российская энциклопедия. Гребцова В.Г., Таршис М.Г., Фоменко Г.И.. 1994.

</dl>

Источник энергии, используемый животными является главным критерием, на основе которого животных разделяют на две группы: холоднокровных (пойкилотермия или эктотермия) и теплокровных (гомойотермия или эндотермия).

Холоднокровные животные не могут самостоятельно регулировать внутреннее тепло, поэтому температура их тела не постоянна и меняется в зависимости от условий окружающей среды. В жаркой среде, их кровь может быть гораздо теплее, чем у теплокровных животных, в том же районе. Для того, чтобы регулировать температуру, пойкилотермные животные греются на открытом солнце или охлаждаются в тени.

Пойкилотермные животные могут быть наземными или водными. Пресмыкающиеся (включая змей, ящериц, черепах, аллигаторов и крокодилов), некоторые насекомые (такие как стрекозы и пчелы), амфибии (лягушки, жабы и саламандры), а также рыбы (в том числе акулы) — все являются хладнокровными. Хотя динозавры были рептилиями, они, как полагают, имели характеристики как холоднокровных, так и теплокровных животных, и принадлежали к переходной группе со сложным метаболизмом, подобно птицам.

В теплой среде обитания, холоднокровные животные более активны и могут перемещаться относительно быстро. Это происходит потому, что термоактивируемые реакции обеспечивают энергию для работы мышц. Если тепла недостаточно, то животное становится вялым и медленным. Поэтому холоднокровные, как правило, неактивны и отдыхают, когда холодно.

Поскольку пойкилотермные животные не нуждаются в большом количестве пищи, они тратят меньше времени на ее поиск. В таких местах, как пустыни, где пищи мало, ящерицы и змеи имеют преимущество. Большинство холоднокровных животных впадают в спячку, чтобы преодолеть зимние холода, или имеют короткую продолжительность жизни, как и в случае многих насекомых.

Рыбы перемещаются в более глубокие и теплые воды, в то время как насекомые прячутся под землей или в обогреваемых местах, чтобы избежать зимнего холода. Некоторые виды рыб имеют специальный белок в крови со свойствами антифриза.

Во избежания длительных периодов на дневной жаре многие холоднокровные животные спят в прохладных или затененных местах. Летняя спячка или летний сон отличается от зимней спячки тем, что длится только в течение дня.

Так как холоднокровные не генерируют свое собственное тепло, отношение массы к площади поверхности тела не столь важно, как у теплокровных животных. Таким образом, пойкилотермные животные могут быть как маленькими (насекомые, улитки, ящерицы и т.п.), так и очень большими (крокодилы)

Кроме того, температура их тела не является постоянной, поэтому они меньше страдают от болезней, чем теплокровные животные.

Так как холоднокровные не нуждаются в пище, чтобы генерировать тепло, они могут выжить без кормления в течение длительного времени, именно поэтому некоторые змеи питаются только один раз в месяц. В периоды дефицита пищи, пойкилотермные животные малоактивны и преимущественно отдыхают. Большая часть пищи, которую они употребляют преобразовывается в массу тела.

Холоднокровные животные, как правило, распространены в более теплых регионах мира. Когда температура падает, их метаболизм замедляется. Если температура остается холодной в течение длительных периодов, пойкилотермные животные могут умереть.

Не нашли, то что искали? Используйте форму поиска по сайту

Организмы можно разделить на две широкие категории, основанные на способности регулировать температуру тела в зависимости от температуры окружающей среды: эти две категории относятся к хладнокровным

Некоторые виды акул

Рассмотрим следующие виды:

  • Акула-мако. Вес этих существ может доходить до 400 кг. Туловище — около 3-4 метров в длину, вытянутой формы, что дает возможность очень быстро перемещаться в воде. Окрас этого вида оправдывает его второе название, такое как «серо-голубая акула»: темно-синий сверху и практически белый на брюшке. С таким оттенком этот хищник совсем не заметен на глубине, и это очень помогает охотиться за пищей.
  • Голубая акула. У этого вида типичная для представителя семейства внешность, обладает выдающимися грудными плавниками, которые превышают стандартную длину. Приблизительный вес этого хищника — примерно 130-180 кг. Очень вытянутая, продолговатая и заостренная морда. Наибольшая скорость, которую способна развить эта хищная рыба, составляет 40 км/ч.
  • Большая белая акула. Это один из крупнейших хищников на планете. Свою известность как акула-людоед эта рыба получила не просто так: зарегистрировано очень большое случаев нападения на людей. Размерами она превосходит даже касаток, может достигать в длину 12 метров. Этот хищник обладает самыми крупными зубами из всех существующих на сегодняшний момент рыб (5 см). Белые акулы питаются в основном крабами, рыбой, моллюсками и небольшими морскими животными.

Тело всех этих теплокровных рыб греется вследствие усиленного сокращения мышц, а температура тела приблизительно на 7-10 градусов выше температуры воды. Когда происходит переход в более прохладные воды, конкретно эти акулы могут контролировать кровоснабжение внутренних органов. Перекрытие доступа крови к наименее важным частям тела помогает рационально тратить драгоценное тепло.

Примечания

  1. http://pdnr.ru/a19567.html (рус.)

  2. http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=1467874&tool=pmcentrez (англ.)
    http://elementy.ru/news/430671 (рус.)

  3. http://phys.org/news177755291.html (англ.)

  4. [http://palaeo-electronica.org/1999_2/gigan/issue2_99.htm THERMOPHYSIOLOGY AND BIOLOGY OF GIGANOTOSAURUS:
    COMPARISON WITH TYRANNOSAURUS] (неопр.)

    . palaeo-electronica.org. Проверено 19 июля 2017.

  5. Paul, G.S. (1988). Predatory Dinosaurs of the World. New York: Simon and Schuster. p. 155. ISBN .

  6. Armand de Ricqlès, Kevin Padian, Fabien Knoll, John R. Horner. On the origin of high growth rates in archosaurs and their ancient relatives: Complementary histological studies on Triassic archosauriforms and the problem of a “phylogenetic signal” in bone histology // Annales de Paléontologie. — 2008-04-01. — Т. 94
    , вып. 2
    . — С. 57–76
    . — DOI :10.1016/j.annpal.2008.03.002 .

  7. Summers, A.P. (2005). «Evolution: Warm-hearted crocs». Nature. 434 (7035): 833–834.

Теплокровные животные

животные с постоянной температурой (Homoiothermata, как их предложил назвать Бергман). К числу их относятся млекопитающие и птицы. Все остальные животные относятся к числу холоднокровных или, точнее, к числу животных с непостоянной температурой, изменяющейся в зависимости от температуры среды (Poikilothermata). У последних химические реакции, происходящие в теле и служащие источником тепла, настолько слабы, что едва покрывают естественную потерю тепла, и потому температура их тела лишь на несколько градусов или даже только на несколько десятых градуса превышает температуру окружающей среды. Так, морской еж при температуре среды в 8, 6° имеет температуру крови 10,96°, а рыбка Trigla hirundo при 12° имеет температуру 12, 75°. Впрочем, процесс окисления у насекомых идет энергично, и если их температура все-таки непостоянна, то это происходит вследствие малой величины их тела, при которой поверхность лучеиспускания является относительно громадной.
В ульях пчел температура иногда превышала +40° Ц. Точно так же холоднокровные животные, насиживающие яйца, в это время имеют весьма повышенную температуру. Это наблюдалось на питонах, причем у них во время насиживания была обнаружена температура +41, 5° при +22° в окружающей среде. У Т. животных температура вследствие сильной энергии окислительного процесса более или менее постоянна. У птиц она более +40° (иногда 43°), у млекопитающих в среднем 39, 5°, у человека немного более 37°. Обезьяны имеют температуру — 38, 1; собака 39, 25; лисица 39, 2; кролик 39, 8; морская свинка 39, 2; овца 39, 05; бык 39, 7; теленок 39, 5; свинья 39, 7; лошадь 39, пластинчатоклювые птицы 42. 2; куриные и голубиные 42, 5; у других 42. Впрочем, некоторые Т. представляют значительные колебания температуры. Так, низшее из млекопитающих — ехидна, по наблюдениям Семона, представляет колебания температуры в заднем проходе от 26, 5 до 34, 0, а в полости тела от 29, 9 до 36, 0; по наблюдениям Сутерланда — от 22 до 36, 6. Затем, у всех животных, подверженных спячке (см.), во время сна температура чрезвычайно падает и подчиняется колебаниям температуры окружающей среды. Все холоднокровные зимой, естественно, цепенеют, a иногда, как амфибии, рыбы и многие беспозвоночные, обладают способностью замерзать и снова оттаивать без вреда для себя, тогда как животные Т. всегда обладают достаточным запасом химической энергии, чтобы противостоять действию среды, и к оцепенению не способны (см. Температурные, границы жизни).

Б. Шимкевич.

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон
.
1890-1907
.

Смотреть что такое «Теплокровные животные» в других словарях:

Большой Энциклопедический словарь

То же, что гомойотермные животные. * * * ТЕПЛОКРОВНЫЕ ЖИВОТНЫЕ ТЕПЛОКРОВНЫЕ ЖИВОТНЫЕ, то же, что гомойотермные животные (см. ГОМОЙОТЕРМНЫЕ ЖИВОТНЫЕ) … Энциклопедический словарь

теплокровные животные — šiltakraujai gyvūnai statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Gyvūnai (paukščiai ir žinduoliai), gebantys patys susikurti ir palaikyti beveik pastovią kūno temperatūrą. atitikmenys: angl. homothermous animals; warm blooded animals… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

— (гомойотермные животные), животные, поддерживающие внутреннюю температуру тела на относительно постоянном уровне независимо от температуры окружающей среды. Постоянство температуры тела обеспечивается механизмами терморегуляции. К теплокровным… … Биологический энциклопедический словарь

То же, что Пойкилотермные животные … Большая советская энциклопедия

То же, что гомойотермные животные … Естествознание. Энциклопедический словарь

Пойкилотермия у живых существ

К пойкилотермным организмам относят все современные таксоны органического мира, кроме двух классов позвоночных животных – птиц и млекопитающих . Долгое время считалось, что все млекопитающие являются теплокровными , однако современные исследования показали, что голый землекоп — единственный известный на сегодняшний день холоднокровный представитель этого класса ; предполагалось также, что к пойкилотермным млекопитающим относился вымерший балеарский козёл . Дискуссионным также является вопрос о том, относились ли к холоднокровным животным динозавры , однако в последнее время учёные больше склоняются к версии их теплокровности, исходя из исследований изотопов кислорода , темпов роста и т.п. Кроме того, также постоянно растёт число находок динозавров с плотными перьеподобными покровами даже у тех видов, которые к полёту не имели никакого отношения. Считается, что теплокровность — базальный признак всех архозавров и теплокровными были даже многие крокодиломорфы , в том числе предки современных крокодилов . Нередко выделяемое понятие инерционной теплокровности или гигантотермии — когда организм прогревается на солнце, после чего за счёт больших размеров тела держит относительно постоянную температуру, как крупные современные крокодилы , не следует выносить из определения пойкилотермии, поскольку организм все также неспособен самостоятельно вырабатывать достаточное количество тепла.

Определение термина «теплокровность»

Обычно термин «теплокровность» ссылается на три отдельные аспекты терморегуляции:

1. Ендотермия (от греч. Endo — «в пределах» и therm — «тепло») — способность некоторых организмов контролировать температурами своих тел с помощью внутренних средств, например, дрожание мышц или внутриклеточных средств. Некоторые авторы ограничивают значение термина конкретными механизмами повышения скорости метаболизма животных для получения тепла. Противоположность ендотермии — экзотермии.

2. Гомойотермия (от греч. Homoios — «похожий» и therm — «тепло») — терморегуляция, что позволяет поддерживать постоянную внутреннюю температуру тела, несмотря на внешнее воздействие. Эта температура обычно выше, чем температура непосредственного окружения. Противоположность гомойотермии — пойкилотермия.

3. Тахиметаболизм (от греч. Tachy — «быстро» и metabol — «меняться») — вид терморегуляции, характерный для организмов с высоким уровнем основного обмена, то есть скорости метаболизма в состоянии покоя. Тахиметаболични организмы, по сути, сохраняют высокую активность в течение всего времени. Хотя их основной обмен и медленнее их скорость основного обмена в активном состоянии, разница не так велика, как в брадиметаболичних организмах. Тахиметаболични организмы, как правило, требуют больше пищи и хуже переносят ее нехватку.

Подавляющее большинство организмов, как традиционно называются «теплокровными» (млекопитающие и птицы), соответствуют всем трем определению. Однако, в течение второй половиниы 20-го века, исследования животных обнаружили много видов, принадлежащих к одной из этих групп, но не отвечают всем трем определением теплокровности. Например, многие летучих мышей и малых птиц — пойкилотермични и брадиметаболични во время сна. Для этих организмов используется другой термин — гетеротермия.

С другой стороны, исследования животных, которые традиционно считались хладнокровными, показали, что большинство организмов имеют различные комбинации свойств, характерных для теплокровных животных, вместе со свойствами, характерными для холоднокровных (ектотермия, пойкилотермия и брадиметаболизм), создавая широкий спектр типов терморегуляции тела .

3.1.5. Экологические выгоды пойкилотермии и гомойотермии

Основной раздел: 3.1. ТемператураДополнения к основному разделу:

  • 3.1.1. Температурные границы существования видов
  • 3.1.2. Температура тела и тепловой баланс организмов
  • 3.1.3. Температурные адаптации пойкилотермных организмов
  • 3.1.4. Температурные адаптации гомойотермных организмов
  •     > 3.1.5. Экологические выгоды пойкилотермии и гомойотермии
  • 3.1.6. Сочетание элементов разных стратегий

Скрыть рекламу в статье

Пойкилотермия и гомойотермия – это, по сути дела, две альтернативные природные стратегии выживания организмов в условиях колеблющихся температур. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки.

Пойкилотермность   – это подчинение организмов ходу внешних температур. Производя сравнительно мало эндогенного тепла и обладая лишь отдельными терморегуляторными реакциями, пойкилотермные организмы не могут обеспечить постоянства теплообмена, поэтому при колебаниях температуры среды их активность прерывиста. Переход в неактивное состояние связан с развитием механизмов толерантности к изменениям температуры тела.

Подчинение температуре среды имеет, однако, ряд преимуществ. Снижение уровня обмена при действии холода экономит энергетические затраты, резко уменьшает потребность в пище. В условиях сухого жаркого климата пойкилотермность позволяет избегать излишних потерь воды, так как практическое отсутствие различий между температурами тела и среды не вызывает дополнительного испарения. Высокие температуры пойкилотермные животные переносят легче и с меньшими энергетическими затратами, чем гомойотермные, которые тратят много энергии на удаление избытка тепла из тела.

Гомойотермность   – это стратегия сопротивления влиянию факторов среды. Организм гомойотермного животного всегда функционирует только в узких температурных границах. За этими пределами для них невозможно не только сохранение биологической активности, но и переживание в угнетенном состоянии, так как выносливость к значительным колебаниям температуры тела ими потеряна. Зато, отличаясь высокой интенсивностью окислительных процессов в организме и обладая мощным комплексом терморегуляторных средств, гомойотермные животные могут поддерживать для себя постоянный температурный оптимум при значительных отклонениях внешних температур, что позволяет им шире осваивать внешние условия.

Работа механизмов терморегуляции требует больших энергетических затрат, для восполнения которых животные нуждаются в усиленном питании, поэтому единственно возможным состоянием животных с регулируемой температурой тела является состояние постоянной активности. В холодных районах ограничивающим фактором в их распространении является не температура, а возможность регулярного добывания пищи.

Другие статьи из раздела «Глава 3. Важнейшие абиотические факторы и адаптации к ним организмов»:
   > · 3.1. Температура· 3.2. Свет· 3.3. Влажность· 3.4. Основные пути приспособления живых организмов к условиям среды

<< Назад    | |    Вперед >>