Сочинение на тему Исследование жары и метаболизма эндотермических и экзотермических животных
- Опубликовано: 06.09.2020
- Предмет: Здоровье
- Темы: метаболизм, Человеческое тело
Прежде всего нам необходимо понять, что такое экзотермические и эндотермические животные.
Животные различаются по своим способностям регулировать температуру тела (терморегуляция). Мы иногда используем термины «хладнокровный» или «теплокровный». Большинство рептилий чувствуют холод на ощупь, а млекопитающие и птицы часто чувствуют тепло.
Несколько более точные описания можно сделать, используя термины пойкилотермический и гомойотермический. Температура тела пуиклотерм является относительно переменной, а температура гомеотерм – относительно постоянной.
Еще более полезными являются термины «экзотермический» или «эндотермический», которые предполагают два разных механизма терморегуляции. Эктотермы обычно получают тепло из окружающей среды. Температура их тела меняется, что в любое время соответствует температуре их внешней среды.
Эндотермические животные, с другой стороны, имеют относительно постоянную температуру тела. Температура их тела не зависит от внешней среды. Например, у обезьян и моржей температура тела составляет около 38 ° C, несмотря на то, что они живут в очень разных местах обитания.
Однако, если температура тела поднимается выше своего оптимального уровня (обычно около 40 ° С у млекопитающих), тогда уровень ферментов в организме резко падает. Это потому, что ферменты являются белками и становятся денатурированными. Одним из первых пораженных органов является мозг. Поскольку мозг контролирует дыхание и кровообращение, повышение температуры тела нарушает нормальное функционирование этих важных систем.
Если температура тела резко снижается (гипотермия), это замедляет метаболическую активность и ухудшает работу мозга.
Вот график, показывающий взаимосвязь между температурой тела и температурой окружающей среды для кошки (эндотерма) и ящерицы (экзотерма)
Также нам необходимо уточнить, что подразумевается под экстремальным климатом. В этом исследовании я буду использовать два разных климатических условия: пустыню и арктику.
Когда эндотерма подвергается сильному холоду, она может потерять тепловую энергию, но этому можно противодействовать несколькими способами;
Это может поднять волосы в более вертикальное положение за счет сокращения мышц эректора пили. Затем воздух может задерживаться в промежутках между волосами и, будучи плохим проводником тепла, он служит в качестве изоляционного слоя вокруг животного. Это непроизвольный ответ, вызванный нервной системой.
Артериолы, ведущие к поверхностным капиллярам, сужаются, и в результате приток крови к поверхности кожи значительно уменьшается (вазоконстрикция). Это вызвано симпатической нервной системой и полезно в открытых областях, таких как уши, где отношение объема поверхности особенно велико и поэтому особенно восприимчиво к холоду.
Скорость метаболизма может быть увеличена, поэтому нагревание тела. Общее увеличение скорости метаболизма вызвано гормонами адреналином и тироксином, которые вырабатываются в большом количестве в холодных условиях. Затем наблюдается общее повышение мышечного тонуса, за которым следуют спазматические сокращения (дрожь).
Реакция на высокую температуру в основном противоположна вышеуказанным процессам; т.е.
Волосы лежат на теле
Артериолы диалат (вазодиализация), позволяющие крови течь обратно к поверхности кожи, так что тепло может быть потеряно при диффузии.
Потение происходит, и испарение воды с кожи охлаждает кожу и кровь.
Задыхается. У некоторых животных нет потовых желез, кроме подушечек лап. Таким образом, они задыхаются, что ускоряет испарение из легких, глотки и других влажных областей, помогая охлаждать кровь.
Скорость метаболизма уменьшается, поэтому организм вырабатывает меньше энергии
Арктические белые медведи (Thalarctos maritimus)
Белые медведи успешно адаптировались к одному из самых негостеприимных климатических условий в мире и сохраняют активность в течение суровой зимы. Они найдены на морском льду Арктики во всем Северном Полярном бассейне.
Кремово-белый мех белого медведя особенно густой, и каждый из его волосков полый и содержит изолирующие воздушные пространства. Этот тяжелый мех и большой жировой слой помогают сохранить тепло тела, даже когда животное плавает в самую холодную арктическую погоду. Мех не впитывает воду, поэтому, когда животное вылезло из воды, ему просто нужно встряхнуться. У него плоские ноги (пятка и подошва касаются земли) и пять острых когтей для захвата льда. Длинные волосы между подушками защищают ноги медведя от холода и обеспечивают сцепление на льду.
Другая адаптация заключается в толщине подкожного жира. Животные, живущие в холодном климате, например, белые медведи и тюлени, имеют особенно толстый слой подкожного жира. У тюленя и других морских млекопитающих, таких как киты, жир называется жирным.
Во всех эндотермах, включая белых медведей, терморегуляция контролируется слизистой оболочкой гипоталамуса. Если убрать эту маленькую нисходящую проекцию в основании мозга, животное потеряет способность регулировать свою температуру и по существу станет «хладнокровным».
Клубеньковый зоб стимулируется либо нервными импульсами от рецепторов холода на коже, либо прямым охлаждением. Он чувствителен и будет реагировать на изменения температуры всего на несколько десятых градуса. Если температура тела слишком низкая, терморегулятор стимулирует секрецию щитовидной железы, что увеличивает скорость обмена веществ. Если температура тела продолжает падать, работа внутренних органов, таких как печень, может быть увеличена, и может начаться мышечная активность в виде дрожи, поскольку мышечная активность является основным источником тепла, доступного для животных.
Верблюды (Camelus)
Верблюды – крупные местные животные в пустынных районах Азии и Северной Африки. Есть два типа; дромадер с одним горбом и бактерицидный верблюд с двумя горбами. Горбы – это запасы мяса и жира, которые поглощаются в пищу, когда пищи мало.
Что заставляет верблюда так хорошо выживать в пустыне, так это его способность много дней обходиться без воды. Однако нет никаких доказательств того, что верблюды хранят воду в желудке. Пустынная растительность может обеспечить верблюда достаточным количеством воды на несколько месяцев, и жаждущий верблюд может потреблять до 30 галлонов воды за один раз, чтобы пополнить свои запасы. Кроме того, метаболизм верблюдов может позволить им пить соленую воду, доступную в их среде обитания.
Температура тела верблюда может повыситься на 6–8 ° C, чтобы свести к минимуму его потоотделение, что способствует сохранению воды. Толстые, широкие подошвы и толстые мозоли на суставах ног и на груди, на которые он опирается в положении на коленях, позволяют ему противостоять теплу пустынного песка. Кроме того, его ноздри могут быть закрыты от летящей пыли, а его глаза защищены очень длинными ресницами и третьим веком.
Рогатая жаба (Phrynosoma cornutum)
Это короткие ящерицы с короткими ногами в семье игуаны. Встречается в основном в засушливых регионах на западе США и в Мексике. Они могут контролировать свою температуру, изменяя свое сердцебиение и скорость обмена веществ в организме.
Рептилии
Хотя рептилии считаются экзотермами, они на удивление регулируют температуру своего тела. Однако эта терморегуляция является поведенческой, а не метаболической, как в эндотермах.
Обычно считается, что у рептилий температура тела примерно такая же, как и у воздуха вокруг них. но было показано, что температура рептилий обычно выше, чем у окружающего воздуха. Фактически, температура тела ящериц может быть на 40 или 50 градусов выше, чем температура воздуха. Например, ящерица, лежащая на черной скале в прохладный, но солнечный день, будет измерять температуру скалы, а не температуру воздуха.
Если температура его тела слишком низкая, ящерица может уплощаться от камня, поглощая тепло солнца и больше тепла от камня. Если он становится слишком горячим, он может оставить камень или немного подняться, чтобы под ним могло пройти немного воздуха. Змеи могут регулировать свою температуру, помещая различные пропорции своих тел на солнце или в тень. Вариаций много, но конечный результат один и тот же – некоторая степень регулирования температуры у рептилий.
В заключение, животные, обитающие в экстремальных климатических условиях мира, приспособились к тому, чтобы иметь возможность хорошо жить в этих местах обитания и, вероятно, останутся жить в этих местах обитания еще долго.
Анализ мыльных опер. Краткая история Жанр мыльной оперы появился на американском радио в 1930-х годах и получил свое название благодаря спонсорской поддержке программ крупными компаниями,
Ваше тело похоже на машину, в которой множество деталей работают вместе, чтобы машина работала плавно. Ваш мозг является центральной частью вашей машины. Это всего 2%
Обнаружение антиядерного антитела (ANA) является первым шагом в диагностике аутоиммунного заболевания соединительной ткани (CTD). Золотым стандартом лабораторного анализа для обнаружения антиядерных антител (ANA) является непрямая