Endotermia
Un endotermo (del grec ἔνδον endon "dins" i θέρμη thermē "calor") és un organisme que manté el seu cos a una temperatura metabólicamente favorable, en gran part per l'us de calor lliberada per les seues funcions corporals internes en lloc de dependre casi exclusivament de la calor ambiental. Dit calor generada internament és principalment un producte secundari del metabolisme rutinari de l'animal, pero en condicions de fredor excessiva o baixa activitat, un endotermo pot aplicar mecanismes especials adaptats específicament a la producció de calor. Els eixemples inclouen l'eixercici muscular de funció especial, com els ariçonadas, i el metabolisme oxidativo no acoplat, com en el teixit adiposo marró. Solament les aus i els mamífers són grups d'animals universalment endotèrmics. Certs taburons, fardachos, tonyines i peixos picudos també són endotèrmics.
En el llenguage comú, els endotèrmics es caracterisen com "de sanc calenta". Lo opost a la endotermia és l'ectotermia, encara que en general, no existix una separació absoluta o clara entre la naturalea de endotermos i les ectotermos.
Mecanismes
[editar | editar còdic]Generant i conservant la calor
[editar | editar còdic]
Molts endotermos tenen un número major de mitocondrias per cèlula que els ectotermos. Açò els permet generar calor en aumentar la velocitat a la que metabolizan les grassas i els sucreés. En conseqüència, per a mantindre el seu metabolisme superior, els animals endotèrmics típicament requerixen vàries voltes més aliment que els animals ectotérmicos, i generalment requerixen un suministrament més sostingut de combustible metabòlic.
En molts animals endotèrmics, un estat temporal controlat d'hipotèrmia conserva l'energia en permetre que la temperatura corporal descendixca casi als nivells ambientals. Dits estats poden ser cicles circadianos regulars i breus, denominats letàrgia, o poden ocórrer en cicles molt més llarcs, inclús estacionals, cridats hibernación. La temperatura corporal de moltes aus chicotetes (p. eix., colibríes) i menuts mamífers (p. eix., tenrecs) descendix dràsticament durant l'inactivitat diària, com les nits en animals diürns o durant el dia en animals nocturns, lo que reduïx el cost energètic de mantindre la temperatura corporal. També es produïx una reducció intermitent menys dràstica de la temperatura corporal en atres endotermos més grans; per eixemple, el metabolisme humà també es ralentisa durant el somi, causant una caiguda en la temperatura central, comunament de l'orde d'1 grau Celsius. Pot haver atres variacions en la temperatura, generalment més menudes, ya siga endógenas o en resposta a circumstàncies externes o esforç vigoroso, i ya siga un aument o una caiguda.[1]
El cos humà en repòs genera aproximadament dos terços de la seua calor a través del metabolisme en els òrguens interns del tórax i l'abdomen, aixina com en el cervell. El cervell genera aproximadament el 16% de la calor total produïda pel cos.[2]
La pèrdua de calor pot ser perillosa per a les criatures més menudes, ya que tenen una major proporció de superfície a volum. Els animals menuts de sanc calenta tenen aïllament en forma de pell o plomes. Els animals aquàtics de sanc calenta, com les foques, generalment tenen capes profundes de greix baix de la pell i qualsevol pelaje que puguen tindre; Abdós contribuïxen al seu aïllament tèrmic. Els pingüins tenen plomes i greix. Les plomes de pingüí són similars a les escamas i servixen tant per a aïllament com per a simplificació. Els endotermos que viuen en circumstàncies o condicions molt fredes que predisponen a la pèrdua de calor, com les aigües polars, tendixen a tindre estructures especialisades de gots sanguíneus en les seues extremitats (o "repte mirabilis") que actuen com bescanviadors de calor. Les venes estan adjacents a les artèries plenes de sanc calenta. Part de la calor arterial es conduïx a la sanc freda i es recicla de nou en el tronc. Les aus, especialment els vadeadores, a sovint tenen mecanismes d'intercanvi de calor molt ben desenrollats en les seues pates — les pates dels pingüins emperador són part de les adaptacions que els permeten passar mesos en el gèl hivernal antàrtic.[3][4] En resposta a la fredor, molts animals de sanc calenta també reduïxen el fluix de sanc a la pell per vasoconstricción per a reduir la pèrdua de calor. Com a resultat, palidecen (es tornen més pàlits).
Evitant el sobrecalentamiento
[editar | editar còdic]En climes equatorials i d'estius templats, el sobrecalentamiento (hipertermia) és una amenaça tan gran com el fret. En condicions de calor, molts animals de sanc calenta aumenten la pèrdua de calor en pantaixar, lo que gela a l'animal en aumentar l'evaporament de l'aigua en la respiració i/o el enrojecimiento, lo que aumenta el fluix de sanc a la pell per a que la calor es irradie a l'ambient. Els mamífers sense pèl i de pèl curt, inclosos els humans, també suen, ya que l'evaporament de l'aigua en la suor elimina la calor. Els elefants es mantenen frescs usant els seus enormes orelles com radiadors en automòvils. Les seues orelles són primes i els gots sanguíneus estan prop de la pell i les aletean per a aumentar el fluix d'aire sobre elles, lo que fa que la sanc es gele, reduint la seua temperatura corporal central quan la sanc es desplaça pel restant del sistema circulatori.
Pros i contres d'un metabolisme endotèrmic
[editar | editar còdic]La principal ventaja de la endotermia sobre la ectotermia és la disminució de la vulnerabilitat a les fluctuacions de la temperatura externa. Independentment de l'ubicació (i, per lo tant, de la temperatura externa), la endotermia manté una temperatura central constant per a una activitat enzimàtica òptima.
Els endotermas controlen la temperatura corporal per mig de mecanismes homeostáticos interns. En els mamífers, hi ha dos mecanismes homeostáticos separats involucrats en la termorregulación: un mecanisme aumenta la temperatura corporal, mentres que l'atre la disminuïx. La presència de dos mecanismes separats proporciona un grau molt alt de control. Açò és important perque la temperatura central dels mamífers es pot controlar per a que estiga lo més prop possible de la temperatura òptima per a l'activitat de l'enzima.
La taxa global del metabolisme d'un animal aumenta en un factor d'aproximadament dos per cada 10 °C (18 °F) aument de temperatura, llimitat per la necessitat d'evitar la hipertermia. La endotermia no proporciona major velocitat de moviment que la ectotermia (sanc freda): els animals endotèrmics es poden moure tan ràpit com els animals de sanc calenta del mateix tamany i s'acumulen quan el ectotermo està prop o a la seua temperatura òptima, pero a sovint no poden mantindre un alt nivell d'activitat metabòlica durant tant temps com els endotermos. Els animals endotèrmics/homeotérmicos poden estar óptimamente actius més hores durant el cicle diürn en llocs en variacions brusques de temperatura entre el dia i la nit i durant més temps de l'any en llocs en grans diferències estacionals de temperatura. Açò s'acompanya de la necessitat de gastar més energia per a mantindre la temperatura interna constant i un major requeriment d'aliments.[5] La endotermia pot ser important durant la reproducció, per eixemple, en expandir el ranc tèrmic en el que una espècie pot reproduir-se, ya que els embrions generalment són intolerants a les fluctuacions tèrmiques que són fàcilment tolerades pels adults.[6][7] La endotermia també pot proporcionar una protecció contra l'infecció per foncs. Mentres que decenes de mils d'espècies de foncs infecten als insectes, solament uns pocs centenars de mamífers objectiu, i en freqüència solament aquells en un sistema immunològic compromés. Un estudi recent[8] sugerix que els foncs estan fonamentalment mal equipats per a prosperar a temperatures de mamífers. Les altes temperatures proporcionades per la endotermia podrien haver proporcionat una ventaja evolutiva.
Els ectotermos aumenten la temperatura del seu cos principalment a través de fonts de calor externes, com l'energia solar, per lo que depenen de les condicions ambientals que es presenten per a alcançar les temperatures corporals operatives. Els animals endotèrmics utilisen principalment la producció de calor interna a través d'òrguens i teixits metabòlics actius (fege, renyó, cor, cervell, múscul) o teixits especialisats que produïxen calor com el teixit adiposo marró (BAT). En general, els endotermos per lo tant tenen taxes metabòliques més altes que els ectotermos en una massa corporal determinada. Com a conseqüència, també necessiten taxes d'ingesta d'aliments més altes, lo que pot llimitar l'abundància de endotermos més que els ectotermos.
Degut a que els ectotermos depenen de les condicions ambientals per a la regulació de la temperatura corporal, generalment són més llents de nit i de matí quan ixen dels seus refugis per a calfar-se en la primera llum solar. Per lo tant, l'activitat d'alimentació està restringida a l'hora del dia (patrons d'activitat diürna) en la majoria dels ectotermos de vertebrats. En els fardachos, per eixemple, se sap que solament unes poques espècies són nocturnes (per eixemple, molts geckos) i en la seua majoria utilisen estratègies de forrajeo "assentar-se i esperar" que poden no requerir temperatures corporals tan altes com les necessàries per al forrajeo actiu. Les espècies de vertebrats endotèrmics són, per lo tant, menys depenents de les condicions ambientals i han desenrollat una alta variabilitat (tant dins com entre les espècies) en els seus patrons d'activitat diürna.[9]
Es creu que l'evolució de la endotermia va ser crucial en el desenroll de la diversitat d'espècies de mamífers euterios en el periodo Mesozoico. La endotermia els va donar als mamífers primerencs la capacitat d'estar actius durant la nit mantenint menuts cossos. Les adaptacions en la fotorecepción i la pèrdua de protecció UV que caracterisen als mamífers euterios moderns s'entenen com a adaptacions per a un estil de vida originalment nocturn, lo que sugerix que el grup va travessar un coll de botella evolutiu (la hipòtesis del coll de botella nocturn). Açò podria haver evitat la pressió depredadora dels reptils i dinosauris diürns, encara que alguns dinosauris depredadors, en ser igualment endotèrmics, podrien haver adaptat un estil de vida nocturn per a aprofitar-se d'eixos mamífers.[9][10]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ (2010).Frontiers in Bioscience.15
- 564–594.doi:10.2741/3634.
- ↑ «Heat Transport». users.rcn.com. Archivat des d'el original, el 9 d'abril de 2017. Consultat el 4 de novembre de 2015.
- ↑ (2008).Australian Journal of Zoology.55(5)
- 317–321.doi:10.1071/ZO07053.
- ↑ Thomas, D.B., D.T. Ksepka and R.E. Fordyce. 2010. Penguin heat-retention structures evolved in a greenhouse Earth. Biology Letters (published online before print December 22, 2010, doi:10.1098/rsbl.2010.0993)
- ↑ Campbell, N. A.; Reece, {{{nom2}}} (2002). Biology, 6th edició, Benjamin/Cummings, p. 845.
- ↑ The American Naturalist.155(3)
- 326–334.ISSN 0003-0147.doi:10.1086/303323.
- ↑ The American Naturalist.162(6)
- 826–840.ISSN 0003-0147.doi:10.1086/380922.
- ↑ (2009).The Journal of Infectious Diseases.200(10)
- 1623–1626.doi:10.1086/644642.Consultat el 15 de juny de 2019.
- ↑ 9,0 9,1 (2012) In search of a temporal niche: environmental factors, pp. 281–304. doi:10.1016/B978-0-444-59427-3.00017-4. ISBN 9780444594273.
- ↑ Proc. R. Soc. B.280(1765)
- 20130508.doi:10.1098/rspb.2013.0508.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Endotermia» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.