ECTOTHERM

Definição Ectotherm

Uma ectotherma é um organismo que deriva o calor que exige do meio ambiente. Isso contrasta com uma endotherma, o que cria o calor necessário a partir de reações químicas internas. Um equívoco comum é que uma ectotherma é “a sangue frio”. Um ectotherma pode regular sua temperatura comportamentalmente, movendo -se para áreas mais quentes ou se posicionando para reduzir a perda de calor. Portanto, embora muitas ectothermas permitam que a temperatura corporal caia durante os períodos de inatividade, elas geralmente mantêm a temperatura corporal em faixas semelhantes aos mamíferos enquanto estão ativos. Um ectotherma pode ser um termorregulador ou um termoformador, dependendo se mudar ativamente a temperatura corporal. Há também vários profissionais e contras em ser um ectotherm. Esses tópicos serão abordados abaixo.

Termorregulação em um ectotherm

O equívoco comum em torno das ectothermas sendo de sangue frio vem um mal-entendido de como esses animais funcionam. Todos os animais precisam de algum tipo de energia térmica para que as reações químicas em seus corpos ocorram. As endothermas derivam esse calor da quebra de tecidos ricos em energia, como gorduras e através de rápidas contrações musculares, conhecidas como tremores. Esses processos liberam calor, que é distribuído pelo corpo através do sistema circulatório. Da mesma forma, um ectotherm também usa o sistema circulatório para distribuir o calor por todo o corpo, mas o calor vem de uma fonte diferente.

Em vez de confiar quase exclusivamente com a energia em seus alimentos para o calor, as ectothermas usam calor radiante fornecido pelo meio ambiente. Esse calor pode ser obtido de várias maneiras. A radiação solar é a maneira mais comum, pois muitas ectothermas usam os raios do sol para se aquecer. Outra maneira é através da condução. As pedras e o solo absorvem a energia solar e, com o tempo, irradiam essa energia na forma de radiação infravermelha. Uma ectotherma também pode se posicionar perto ou em coisas que estão irradiando calor para absorver esse calor. As ectothermas termorreguleiras aproveitam isso e constroem o aquecimento do corpo em níveis substanciais antes dos períodos de atividade. Então, geralmente à noite, uma ectotherma deixa sua temperatura corporal cair, pois não precisa do calor extra. A evaporação da água e a condução do calor longe do organismo causam perda de calor. Uma ectotherma termorregulante também fará adaptações de comportamento para lidar com essas perdas, como se esconder em uma toca ou minimizar a evaporação através da postura corporal e respiração.

Também existem ectothermas termoformativas. Um termoconformador é um animal que não faz pouco para mudar sua temperatura corporal. Uma ectotherma termoformadora também é conhecida como Poikilotherm. Considere a maioria dos peixes, por exemplo. A água tem a capacidade de cantar aquecimento de um organismo muito rapidamente. Enquanto os peixes respiram, a água passa diretamente sobre suas brânquias e esfria o sangue. Como conseqüência, a maioria dos peixes tem a mesma temperatura que a água ao seu redor. Eles não tremem ou se aprofundam na luz do sol quando estão frios, seu nível máximo de atividade simplesmente diminui. Alguns animais ectotérmicos vivem até em ambientes de congelamento e usam íons especializados e moléculas anticongelantes para impedir que suas células congelem. Outros, como muitos invertebrados, simplesmente congelam e esperam para ser descongelado. No outro extremo do espectro, também existem peixes grandes, como tunas e tubarões, que mantêm as temperaturas corporais mais altas através de padrões de circulação especializados e altos níveis de atividade. Alguns até argumentaram que esses peixes poderiam ser endotérmicos até certo ponto.

Assim, como uma ectotherma pode termorregular varia amplamente. Existe um espectro inteiro dentro da categoria de ectotherma, que inclui todos esses métodos de regulamentação da temperatura. Dito isto, muito poucas ectothermas realmente têm sangue “frio”. Comparados aos seres humanos e outras endothermas, eles simplesmente permitem que a temperatura do corpo flutue muito mais. Embora possa parecer que as endothermas estão de alguma forma “mais evoluídas” ou mais complexas, esse simplesmente não é o caso. Como todos os organismos vivos hoje estão evoluindo pela mesma quantidade de tempo, o fato de haver endothermas e ectothermas significa que ambos os sistemas têm seus benefícios e falhas. De fato, pelo número de espécies e biomassa geral, os ectothermas superam em muito as endothermas. Isso ocorre porque ser um ectother tem vários profissionais e apenas alguns contras.

Prós e contras de ser um ectotherm

Prós

As ectothermas têm uma vantagem distinta sobre as endothermas quando se trata de uso de energia. Os mamíferos geralmente usam cerca de 98% de sua energia para manter a temperatura corporal. Isso significa que eles podem manter altos níveis de atividade quase o tempo todo, mas também significa que eles só podem usar cerca de 2% da energia em seus alimentos para crescimento e reprodução. Um ectotherma não tem esse problema. A maioria das ectothermas usa mais de 50% da energia em seus alimentos para crescimento e reprodução. Isso significa que as ectothermas podem sobreviver com muito menos alimentos do que as endothermas de tamanho semelhante. Um ectotherma pode simplesmente deixar seu corpo esfriar à noite, reduzindo a quantidade de comida necessária para a sobrevivência. O gráfico abaixo mostra a capacidade de um ectotherm sobreviver por uma variedade maior de temperaturas internas.

A capacidade de permitir a temperatura corporal flutuar fornece várias outras vantagens distintas. Uma temperatura corporal reduzida significa que os processos celulares são mais lentos, diminuindo o metabolismo total. Isso é importante para peixes e outras criaturas que vivem em águas congelantes durante o inverno. Em suma, verificou-se que um ectotherm usa aproximadamente um décimo da energia que um endotérmico usa. Essas economias de energia se traduzem diretamente em um crescimento mais rápido e mais reprodução. Onde um pássaro pode colocar vários ovos, um réptil de tamanho semelhante estará centenas. No entanto, os ectothermas também enfrentam limitações distintas.

Contras

Mamíferos e outras endothermas desenvolvidas por um motivo: havia um nicho a ser preenchido em que os animais ectotérmicos não podiam competir. Como os ectothermas tendem a diminuir seus níveis de atividade periodicamente, eles são vulneráveis à predação. Se você está se aquecendo ao sol ou adormecendo porque a temperatura do seu corpo está caindo, muitos comportamentos de ectotherm são arriscados. As endothermas não têm essa queda no nível de energia todos os dias e, portanto, estão mais prontas para reagir ao perigo. Observe o gráfico acima de que isso também significa que as ectothermas têm um nível geral de atividade geral mais baixo. Embora essa seja uma falha importante, ela não interrompeu milhões de ectothermas.

O segundo grande problema que exclui ectothermas de certos ambientes é a temperatura. Muitos mamíferos e pássaros são capazes de viver onde as ectothermas não podem. Esses animais usam adaptações como cabelos e penas para se isolar de temperaturas extremas. Outras ectothermas, como as do deserto, têm dificuldade em manter o balanço da água, porque está diretamente ligado ao mecanismo de aquecimento e resfriamento. Como visto nos exemplos abaixo, muitas ectothermas têm adaptações comportamentais estranhas que lhes permitem compensar esses problemas.

Exemplos de um ectotherm

Iguan Galapagos

A Iguana de Galápagos (Amblyrhynchus cristatus), também chamada de Iguana marinha, é um exemplo perfeito de uma ectotherma termorregulante. De manhã, a iguana emerge de sua toca e se posiciona em uma rocha de lava preta. A temperatura da iguana é realmente baixa, pois a iguana deixou cair durante a noite. Enquanto o sol atinge a iguana e as rochas ao seu redor, a iguana absorve a radiação solar e infravermelha que atinge seu corpo. Ele até transformará a maior área de superfície do seu corpo em direção ao sol, como um painel solar, para absorver a quantidade máxima de calor. Eventualmente, a iguana está quente e pronta para ser ativa, como visto na imagem abaixo. As iguanas marinhas são especiais, pois forragerem subaquáticas para algas.

A iguana sai dos penhascos e mergulha na água fria do oceano. A água começa rapidamente a tirar o calor do corpo da iguana. Ele deve se apressar para se alimentar antes que esteja muito frio para mover seus músculos. Enquanto as iguanas podem prender a respiração por mais de 30 minutos, elas devem retornar à costa logo depois disso para começar a recuperar o calor. A iguana retorna à superfície após se alimentar e nada para a costa. Agora ele deve subir de volta os penhascos e começar a reabsorver o calor. Dessa maneira, a iguana está regulando ativamente sua temperatura para fornecer calor suficiente para alimentar com eficiência. À noite, a iguana retornará à sua toca e assumirá uma temperatura corporal muito mais baixa, próxima à do ar.

Sapos de árvores

Os sapos de árvores são um ectotherm que tem um conjunto diferente de problemas. A floresta tropical é um lugar muito quente, mesmo à noite. A maioria dos sapos de árvores não precisa necessariamente diminuir seus níveis de atividade à noite. Seu ciclo de temperatura é geralmente baseado em um fenômeno diferente: o da evaporação. Durante o dia, as árvores absorvem a água do solo e a transferem para o ar acima do dossel. À tarde, o ar está saturado e começa a chover. Esse ciclo constante da água também afeta os sapos das árvores. À medida que o ar seca na parte mais quente do dia, a água do sapo começa a evaporar. Isso não apenas seca o sapo, mas também reduz a temperatura corporal do sapo.

Mas os sapos de árvores não ficam sem seus truques. Alguns sapos pularão em corpos de água durante essa parte do dia, pois a água parada geralmente é bastante quente e não perde água para evaporação. Outras sapos adaptaram poses estranhas, que protegem suas áreas mais sensíveis da perda de água. Então, quando as chuvas da tarde começarem a descer, os sapos podem começar a caçar e se alimentar de insetos. Naquela época, perfeitamente com a chegada da noite, quando muitos insetos emergem.

Peixe congelante

O exemplo final é de uma ectotherma não reguladora. Várias espécies de peixes existem em águas tão frias que os peixes normais congelariam. Para que a água se torne gelo, precisa de alguns fatores existentes. Primeiro, deve estar frio o suficiente. Segundo, deve haver algum tipo de molécula que atue como uma “semente” para os cristais de gelo estabelecerem. Por fim, a água não deve conter moléculas que evitem a formação de gelo. Os peixes que existem nessas condições são poikilotherms, ou ectothermas que não regulam. Embora esses animais não precisem de muito calor para manter seus níveis de atividade, eles se impedem de congelar.

Esses animais filtram ativamente as impurezas do sangue e criam proteínas especiais que impedem a formação de gelo. Isso permite que os animais existam em temperaturas muito abaixo do congelamento, com congelamento. A água salgada não congela até temperaturas muito mais baixas devido aos sais dissolvidos, mas a água dentro das células animais é muito menos salgada e deve congelar antes da água salgada. Um peixe normal congelaria das brânquias quase instantaneamente nessas águas. Esses peixes impedem que isso aconteça e são capazes de prosperar em um nicho que outros não podem alcançar.

Questionário

1. Qual das alternativas a seguir é um ectotherm? A. Zebra B. Astrich C. Snake

Resposta à pergunta nº 1

C está correto. Tanto a zebra quanto a avestruz regulam a temperatura corporal usando meios não comportamentais, como queima de gordura e ATP. A cobra deve confiar na energia do meio ambiente. Se estiver frio, a cobra não poderá caçar ou se mover, onde a zebra e o avestruz podem operar em extremos de temperatura muito mais variados.

2. Qual é a vantagem de ser um ectotherm? R. Você está quente o tempo todo B. Você usa consideravelmente menos energia para regular sua temperatura C. Você pode reunir alimentos a qualquer temperatura

Resposta à pergunta nº 2

B está correto. Sem a necessidade de manter uma temperatura corporal, uma ectotherma pode usar consideravelmente menos energia. Isso significa que mais energia pode ser dedicada ao crescimento e reprodução por unidade de alimentos que o animal obtém.

3. Você encontrou um novo animal. Você o monitora ao longo do dia e vê que sua temperatura flutua muito. Você também vê que ele se move ativamente para posições diferentes quando sua temperatura atinge certos extremos. Este animal é A: A. Poikilotherm B. Endotherm C. Ectotherm

Resposta à pergunta nº 3

C está correto. Este animal seria uma ectotherma termorregulante. Ele gosta de se aquecer durante o dia e controla ativamente sua temperatura através de modificações comportamentais.

Última atualização em 19 de agosto de 2022