Diantara mahluk hirup anu aya, manuk sareng mamalia nyaéta homoothermal (kecuali beurit mol taranjang). Salaku tambahan, dina tanggal 15 Méi 2015, lauk anu pinuh ku getih haneut parantos munggaran dipanggihan, anu élmuwan ti National Oceanic and Atmospheric Administration di Amérika Serikat. Patanyaan naha pterosaurs sareng dinosaurus milik sato-hemat getih ogé debatable, sanaos nembe peneliti langkung-langkung condong kana getihan anget, sareng perdebatan anu parantos aya ngeunaan salah sahiji spesies anu héran-na anu mana henteu. Aya ogé teu kajelasan terakhir pikeun jenis endosét anu dinosaurus, tapi data anu sayogi ngamungkinkeun urang nyimpulkeun yén dinosaurus ageung sahenteuna sahenteuna homoyothermy inersial.

Kiwari, anu paling panaliti percaya yén dina rézim métabolikna, dinosaurus nguasaan henteu ngan ukur panengah antara sato "haneut-getih" sareng "tiis-getih", tapi dasarna béda-béda. Observasi reptilia modéren nunjukkeun yén upami sato ngagaduhan ukuran awakna langkung tina 1 m (nyaéta, ampir sadaya dinosaurus siga kitu), teras dina iklim anu subang komo haneut (subtropis) kalayan turun naik suhu poean leutik, cukup sanggup ngajaga suhu awak konstan di luhur 30 ° C: kapasitas panas cai (anu awakna diwangun tina 85%) cukup ageung ku kituna ngan saukur teu gaduh waktos pikeun tiis sapeuting. Hal utama nyaéta suhu awak luhur ieu dipastikeun ngan ukur kusabab panas ti luar, tanpa aya hubungan metabolisme sorangan (anu mamalia kedah nyéépkeun 90% tina pangan anu dikonsumsi aranjeunna). Janten, sato anu ukuranana biasana dinosaurus anu tiasa ngahontal tingkat kontrol suhu anu sami salaku mamalia, sedengkeun ngajaga laju métabolik réplisit biasana, fénoména J. Hotton (1980) disebut homeothermia inersial. Tétéla, éta pas homoyothermy inersial (gandeng ku bipedality) anu ngajantenkeun dinosaurus raja-raja alam Mesozoic.

Dina panilitian anyar, para ilmuwan Kanada sareng Brasil tiasa mendakan petunjuk misteri évolusi ieu. Tim anu dipimpin ku Glenn Tattersall ti Brock University mendakan yén tagu hideung bodas bodas Argentina (Salvator merianae) ngagaduhan usum-haneut beus. Kadal na, panjangna dugi ka 150 sentimeter, cicing di kalolobaan Amérika Kidul sareng terkenal ku ahli biologi. Mangtaun-taun, sapertos seueur reptil anu sanés, tegas bask dina panonpoé siang nalika siang, sareng wengi aranjeunna nyumput dina liang sareng séréd. Nanging, para ilmuwan anu nganggo sensor sareng kamar panas mendakan yén nalika usum beternak, ti ​​Séptémber dugi Désémber, dina jam subuh, laju engapan sareng tingkat jantung sato ningkat, sareng suhu naék, janten langkung luhur tibatan suhu dina liang ku sapuluh derajat Celsius. Élmuwan yakin yén kadal Amérika Kidul mangrupikeun tautan panengah antara sato-cai tiis sareng getih-haneut. Paningkatan suhu awak dina usum beternak ningkatkeun kagiatanana nalika milarian pasangan, ngagancangkeun pamekaran endog sareng ngamungkinkeun anjeun pikeun ngurus turunan langkung. Salaku tambahan, contona, kuya kulit balik, kusabab pagawéan otot, lapisan lemak insulasi sareng ukuran anu ageung, ngajaga suhu awak langkung luhur ti suhu cai sakurilingna. Kadali monitor anu ageung ogé ngainaman nalika moro atanapi gerakan anu aktip. Oray ageung sapertos limu sareng boas tiasa ningkatkeun suhu awak ku cara ngagerepkeun kana cincin sareng ngontrakkeun otot, ieu dianggo pikeun haneut sareng ngodok endog.

Jenis homeothermia

Ngabédakeun leres jeung inersial homeothermy.

• Emah bumi lumangsung nalika mahluk hirup ngagaduhan tingkat metabolisme anu cukup pikeun ngajaga suhu awak konstan alatan produksi mandiri tanaga tina katuangan anu dikonsumsi. Manuk modern sareng mamalia mangrupikeun mahluk-bumi homeothermic leres. Salian pikeun kamampuan énergi anu cekap, aranjeunna ogé ngagaduhan rupa mékanisme anu dirancang pikeun nahan panas (bulu, wol, lapisan subkutaneus tina jaringan adipose) sareng pikeun ngajagaan tina hawa panas dina suhu tinggi ambian (késang). Kalemahan mékanisme ieu sabab seueur énergi anu dipikabutuh pikeun ngajaga suhu awak, sareng ku kituna kabutuhan pangan langkung luhur tibatan dina kasus anu sanés.
• Homoyothermy inersial - ieu ngajaga suhu awak konstan kusabab ukuran anu ageung sareng beurat awak ageung, kitu ogé paripolah khusus (sapertos baskét di panonpoé, tiis dina cai). Éféktivitas mékanisme endotermia inersial utami gumantung kana rasio kapasitas panas (disederhanakeun - massa) sareng rata-rata aliran panas ngalangkungan permukaan awak (saderhana - daérah awak), ku sabab mékanisme ieu jelas tiasa ditémutan ukur dina spésiés ageung. Makhluk homoyothermal inersial lalaunan panas dina kaayaan nambahan suhu, sareng lalaunan cool dina kaayaan usum, nyaéta kusabab kapasitas panas anu tinggi, turun-tumurun suhu awak dihapus. Karugian tina homoyothermy inersial nyaéta dimungkinkeun ngan ukur nganggo jinis iklim tertentu - nalika suhu ambien rata-rata cocog sareng suhu awak anu dipikahoyong sareng teu aya perioda panjang pikeun parna penyejukan atanapi pemanasan. Kalayan kaunggulan, kabutuhan leutik pikeun tuangeun kudu disorot ku tingkat kagiatan anu cukup luhur. Conto karakteristik homeothermia inersial anu buaya. Kulit buaya ditutupan tameng sagi opat segi lima, anu disusun dina barisan biasa dina tonggong sareng beuteung, dina kaayaan aranjeunna dina dorsal na kirang sering dina bagian beuteung osteoderma ngembangkeun, ngabentuk karpét. Dina siang, osteoderma ngumpulkeun panas anu datang kalayan sinar panonpoé. Kusabab ieu, suhu awak buaya ageung waktos beurang tiasa turun dina ukur hiji atanapi dua derajat. Marengan buaya, kaayaan anu caket tina homeothermia inersial tiasa dititénan dina kuya laut sareng laut panggedéna, ogé kadalasan Komodo, pirthon ageung sareng boas.

Sato homoyothermal

Sato heotorothermal (organisme anu haneut) nyaéta sato anu suhuana langkung atanapi henteu tetep angger na, sakumaha aturan, henteu gumantung kana suhu ambien. Ieu kalebet mamalia sareng manuk, dimana suhuna angger aya hubunganana sareng kadar metabolisme anu langkung luhur dibandingkeun sareng organisme poikilothermic. Salaku tambahan, aranjeunna gaduh lapisan insulasi termal (plumage, bulu, gajih). Suhu halana luhur: dina mamalia éta 36-37 ° С, sareng dina manuk saré dugi ka 40-41 ° С.

ANIMAL POYKILOTERM - [c. poikilos motley, kaanasan + rupa-rupa, panas] - sato getih-tiis, sato sareng suhu awak anu teu stabil anu beda-beda gumantung kana suhu ambien, ieu kalebet sadayana invertebrata, ogé lauk, amfibi, reptil sareng mamalia individu (sato cihak homoyothermic )

Salila évolusi, sato homoyothermal ngembangkeun kamampuan pikeun ngabela diri tina hawa tiis (migrasi, hibernasi, bulu, jsb).

Kami geus terang yén sato bumi bisa ngajaga suhu awak dina kisaran suhu anu langkung ageung dibanding sato poikilothermic (tingali Gbr. 3), kumaha oge, maot maotna kirang langkung sami atanapi suhu anu sakedik (dina kasus anu mimiti, tina koagulasi protéin. sareng dina kadua - kusabab katirisan cai intrakélular sareng formasi kristal és). Tapi dugi ka kajantenan ieu, dugi ka suhu ngahontal nilai kritis, awak bajoang ngajaga éta normal atanapi sahenteuna deukeut tingkat normal. Alami, ieu mangrupikeun karakteristik organisme homeothermic sareng thermoregulation, sanggup ningkatkeun atanapi ngaleungitkeun boh produksi panas sareng transfer panas gumantung kana kaayaan. Mindahkeun panas mangrupikeun prosés fisiologis, éta lumangsung dina tingkat organisme sareng organisme, sareng produksi panas dumasar kana mékanisme fisiologis, kimia, sareng molekular. Anu mimiti, éta kaget, tremor tiis, sapertos., Kontraksi leutik otot rangka kalayan koefisien low efisiensi sareng produksi produksi panas. Awakna dina mekanisme otomatis sacara otomatis, refleksif Pangaruhna tiasa ditingkatkeun ku kagiatan otot sukarela anu aktip, anu ogé ningkatkeun generasi panas. Henteu aya kacilakaan anu supados tetep haneut, urang teras pindah.

Suhu awak. Sato homothermic henteu ngan ukur disadiakeun ku panas kusabab produksi panas sorangan, tapi ogé tiasa sacara aktif ngatur produksi sareng konsumsina. Kusabab ieu, aranjeunna dicirikeun ku suhu awak anu luhur sareng stabil. Dina manuk, suhu awak paling jero biasana sakitar 41 ° C kalayan turunna dina spésiés anu béda ti 38 dugi ka 43.5 ° C (data pikeun 400 vvd). Dina kaayaan istirahat lengkep (métabolisme utama), bédana ieu rada lancar, ti 39.5 dugi ka 43,0 ° С. Dina tingkat hiji organisme individu, suhu awak nunjukkeun tingkat stabilitas tinggi: kisaran perobahan poéan na biasana henteu ngaleuwihan 2-4 ° C, sareng turun naik ieu henteu aya hubunganana sareng hawa hawa, tapi ngagambarkeun mérekisme metabolisme. Komo dina spésiés Artik sareng Antartika, dina suhu ambien dugi ka 20-50 ° C, suhu awak beda dina 2-4 ° C.

Proses adaptasi dina sato ngeunaan suhu nyababkeun munculna sato poikilothermic sareng homoyothermal. Mayoritas sato anu seueur pisan nyaéta lotermiches, nyaéta suhu hawa awak sorangan dirobih kalayan suhu lingkungan: amfibia, reptilia, serangga, sareng sajabana. Sato sato anu langkung alit nyaéta homoyothermic, nyaéta, aranjeunna gaduh suhu awak konstan, henteu mandiri suhu lingkungan luar: mamalia (kaasup manusa) gaduh suhu awak 36-37 ° С, sareng manuk kalayan suhu awak 40 ° С.

Adaptasi fisiologis sato sato bumi pikeun tiis.

Tapi ngan ukur "haneut-getihan", sato homeothermic - manuk sareng mamalia - tiasa ngajaga suhu awakna konstan kalayan parobahan anu signifikan dina suhu ambien. Aranjeunna gaduh mékanisme saraf sareng hormonal tina régulasi panas anu aktip, anu kalebet ngan ukur pangaturan anu épéktip transfer panas (ngaliwatan parobahan aliran getih periferal, réspirasi, ngésang sareng konduksi panas tina rambut), tapi ogé robahan épiditas prosés oksidatif sareng produksi panas di jero awak. Kusabab ieu, suhu bagéan jero awak nepi ka tingkat anu signifikan henteu gumantung kana lingkungan lingkungan. Kusabab kitu, manuk sareng mamalia ogé disebut organisme endothermic. Dina sababaraha di antarana, mékanisme thermoregulasi ngahontal kakawasaan anu hébat. Janten, rubah kutub, bueuk kutub sareng soang bodas gampang toleran tiis parna tanpa turun tina suhu awak sareng ngajaga bédana suhu awak sareng lingkungan 100 atanapi langkung derajat. Kusabab ketebalan lemak subkutan sareng fitur sirkulasi getih périferal, seueur pinnipeds sareng lauk gaib diadaptasi pikeun tetep lila dina cai és.

Janten, parobahan adaptif dina transfer panas di sato bumi ogé tiasa ditujukeun teu ukur dina ngajaga tingkat metabolisme anu luhur, sapertos kalolobaan manuk sareng mamalia, tapi ogé dina netepkeun kadar metabolisme anu handap dina kaayaan anu ngancem turunna cadangan énérgi. Kamampuhan ieu pikeun ngatur jinis pangaturan pemindahan panas sacara signifikan ningkatkeun kemungkinan ékologis dumasar kana homoyothermy.

Kahirupan aktip dina suhu di handap enol ngan tiasa ngakibatkeun sato homoyothermal. Poikilothermal sanajan aranjeunna tahan suhu sacara handap sahandap nol, tapi dina waktos anu sareng kaleungitan mobilitasna. Suhu tina susunan +40 ° C, i.e. langkung handap tina suhu koagulasi protéin, ekstrim pikeun kalolobaan sato.

Dina hal Auslimasi Tiis - adaptasi fisiologis individu sato homeothermic ka tiis - sanggeus réaksi mendesak pikeun penyejukan, panyebaran bertahap lumangsung antara fungsi generasi panas sareng insulasi termal awak (Gbr. 4.11). Penebat termal ningkat, sareng dina struktur generasi panas, kontribusi rupa-rupa mékanisme biokimia parobihan dina arah Prévalénsi oksidasi bebas tina énergi énergi. Kusabab ieu, suhu awak sato diormalkeun, sareng biaya énergi ngajaga kasaimbangan panas diréduksi.

Jenis dasar adaptasi béda kana faktor suhu mangrupikeun ciri sato homoyothermal. Adaptasi suhuna dipatalikeun sareng perawatan aktif suhu internal konstan sareng dumasar kana tingkat métabolisme anu luhur sareng fungsi pangaturan anu efektif dina sistem saraf pusat. Kompléks mékanisme morphofisiologis pikeun ngajaga homeostasis termal awak mangrupikeun barang khusus sato sato bumi.

Upami poikilothermic pareum, maka usum tiris sareng usum panas hibernasi mangrupikeun sato homoyothermal, mékanisme fisiologis sareng molekular béda sareng kebas. Manifestasi éksternalna sami: turunna suhu awak ampir ka suhu ambien (ngan ukur nalika usum hibur, usum hibernasi usum panas sanés) sareng laju métabolik (10-15 kali), peralihan dina réaksi lingkungan internal awak ka sisi alkali, panurunan dina excitability pusat pernapasan sareng turun dina napas ka 1 inspirasi dina 2,5 menit, laju jantung ogé turun mendadak (sapertos contona dina kalong ti 420 dugi 16 ketukan / mnt). Alesan ieu mangrupikeun paningkatan dina nada sistem saraf parasympathetic sareng panurunan dina excitability simpatik. Hal anu paling penting nyaéta nalika hibernasi sistem thermoregulation dipareuman. Alesan pikeun ieu panurunan tina kagiatan kelenjar tiroid sareng panurunan dina eusi hormon tiroid dina getih. Sato homoyothermic janten poikilothermic.

Manuk sareng mamalia tiasa ngajaga suhu awak anu tetep, sanaos suhu ambien. Sato ieu disebut homocothermal (tina basa Yunani. Sato homoyothermal rada gumantung kana sumber panas éksternal. Kusabab tingkat tukar anu luhur, aranjeunna ngahasilkeun jumlah panas anu tiasa disimpen. Kusabab sato ieu wujud kusabab sumber panas internal, aranjeunna ayeuna sering disebut endothermic .

Sadaya di luhur ngarujuk kana suhu awak jero, anu dicirikeun kaayaan termal anu "inti" dikendali dina awak. Dina sadaya sato homoyothermal, lapisan luar awak (integument, bagian tina otot, sareng sajabana) ngabentuk "cangkang" anu langkung, kirang na rupa-rupa suhu. Kukituna, suhu stabil hususna ngan ukur lokalisasi sahiji organ internal sareng prosés penting. Jaringan permukaan masih tiasa tahan turun naik suhu.The ego tiasa mangfaat kanggo awak, sabab dina kaayaan sapertos suhu kecerunan suhu dina wates awak sareng lingkunganana turun, anu ngamungkinkeun pikeun ngajaga homeostasis termal tina "inti" awak kalayan pengeluaran énérgi handap.

Pelepasan énergi dina bentuk panas ngiringan beban fungsional sadaya organ sareng jaringan (Méja 4.2) sareng ciri sadaya organisme hirup. Spésiés sato sato bumi nyaéta parobahan dina produksi panas salaku réaksi kana suhu anu ngarobih ngagambarkeun aranjeunna réaksi khusus awak anu henteu mangaruhan tingkat fungsi sistem fisiologis dasar.

LANDSCAPE HOMEOSTASIS Kamampuhan hiji bentang pikeun nahan ciri dasarna strukturna sareng hakekat hubungan antara unsur sanajan aya pangaruh luar. ANIMALS HOME-THERMAL [ti c. Iotoyuz mirip, idéntik sareng (Yeghts - panas], sato-haneut getih - sato anu suhu awakna tetep angger henteu paduli suhu ambien kusabab énergi anu dikaluarkeun nalika metabolisme (manuk sareng mamalia).

Pangaruh suhu ambien. Penting dina ngembangkeun sareng kagiatan penting dina jaringan, organ sareng awak sacara gembleng mangrupikeun suhu suhu awak, (homoothermal) sato. Sato heomoothermal dibédakeun ku kamampuan évolusionér pikeun ngarobih jumlah transfer panas (thermoregulation fisik) ku ngatur sirkulasi getih dina jaringan permukaan sareng évaporasi Uap tina awak, ogé ngarobah generasi panas (thermoregulation kimia) bari ngajaga suhu angger dina awak sareng awak. Kakuatan relatif suhu awak sato domén dirojong ku kompleks, pangaturan neurohumoral tina prosés generasi panas sareng transfer panas. Nalika awak cools dina awak, prosés métabolik ngagedékeun sareng generasi panas ningkat, sareng transfer panas ngirangan, nalika dipanaskeun, sabalikna, produksi panas turun, sareng transfer panas ningkat.

Spésiés spésies dina batesan suhu anu saluareun fungsi normal aparat gerakan spérma kaganggu, utamana diucapkan nalika ngabandingkeun spérma tina sato poikilothermic sareng homoyothermal, tiasa dijelaskeun dina sababaraha cara (Holwill, 1969). Mimiti, organisme anu béda-béda tiasa gaduh variasi dina struktur énzim, nomer sareng jinis beungkeut anu ruksak ku denaturasi termal tina molekulna. Kadua, énzim dina spésiés sato anu ditaliti sami, sareng bédana wates suhu anu diémutan ku pustaka sigana ku ayana henteu jelas kaayaan lingkungan (pH, ion konsentrasi, sareng sajabana).

Hawa salaku lingkungan hirup mangrupikeun ciri-ciri: nyaéta pituduh jalur évolusi umum pangeusi lingkungan ieu. Kukituna, eusi oksigén anu luhur (sakitar 21% dina hawa atmosfir, rada kirang dina hawa ngeusian sistem pernapasan sato) nangtukeun kamungkinan ngawangun tingkat metabolisme énergi anu luhur. Teu kacilakaan yén di lingkungan ieu, sato homoothermal timbul, dicirikeun ku tingkat énergi luhur awak, dorongan tingkat tinggi tina pangaruh luar, sareng kagiatan biologis anu luhur dina ekosistem. Di sisi anu sanés, hawa atmosfir dicirikeun ku asor rendah sareng variabel. Kaayaan ieu kalolobaanana ngawatesan kemungkinan ngembangkeun hawa udara, sareng diantara padumukan éta dibimbing ku évolusi sipat dasar sistem metabolisme cai-uyah sareng struktur sistem pernapasan.

Kauntungan penting penting kadua pikeun pangeusi organisme hirup mangrupikeun panyalindungan tina pangaruh langsung kana faktor lingkungan. Di jero host, aranjeunna sacara praktis henteu nemongkeun bahaya ngeringkeun, turunna seukeut dina suhu, parobahan penting dina uyah sareng rézim osmotik, sareng sanésna, dina kaayaan anu tetep stabil, aya pangeusi internal sato homoyothermic. Turuk dina kaayaan lingkungan mangaruhan parasit internal sareng simbul ngan ukur henteu langsung, ngalangkungan organisme inang.

Lalaki salaku spésiés, dasarna béda ti sadaya spésiésna sateuacanna, timbul dina prosés évolusi dina pangaruh hukum anu umum pikeun sadaya mahluk hirup salaku hasil tina pamanggihan genetik anu tetep dina prosés évolusi organisme biosof. Penemuan kardinal sapertos kitu, anu munculna spésiés anyar anu timbul, sateuacan kajadian manusa. Jadi, aya organisme multisélular, vertebrata, sato homeothermic kalayan suhu awak konstan.

Conto anu didaptarkeun jauh tina kaayaan rusak sagala bentuk tingkah laku adaptif. Ieu kedah kalebet kamampuan seueur manuk sareng mamalia pikeun aktip ngawangun sarang, liang sareng saung sanésna mikroklamasi anu nguntungkeun, panggunaan pose anu ngahémat konsumsi énergi, gerakan musiman, sifat adaptif kagiatan sapopoé, jsb Kompléks réaksi tingkah laku adaptif, ngirangan inténsitas bursa. ngembangkeun kamampuan ékologis sato homeothermic.

Énergi asimilasi, dikurangan énergi anu dikandung dina awak dikaluarkeun tina awak (najis, cikiih, sareng sajabana), nyaéta énergi dimetabolisme. Bagéan ieu disayogikeun dina bentuk tesha dina prosés nyerna tuangeun sareng disebarkeun atanapi dianggo kanggo thermoregulation. Énergi sésana kabagi kana énergi eksistensi, anu langsung dikonsumsi ku jinis kahirupan anu paling umum (intina, ieu ogé "pengeluaran ambegan"), sareng énergi produktif, anu akumulasi (sahenteuna samentawis) dina jisim tina jaringan anu tumuwuh, cadangan énérgi, sareng produk seksual (sangu. . 3.1). Énergi eksisténsi diwangun tina biaya prosés hirup dasar (métabolisme basal, atanapi metabolisme basal) sareng énergi anu diséépkeun kana rupa-rupa bentuk kagiatan. Dina sato homoothermal, pengeluaran énergi pikeun thermoregulation ditambah ka ieu. Sadaya biaya énergi ieu ditungtungan ku nyéépkeun énergi dina bentuk panas - deui, kusabab kanyataan teu aya fungsi anu dianggo sareng efisiensi 100%. Énergi akumulasi dina jaringan awak héterotrof mangrupakeun produksi ékosistem sekunder, anu tiasa didamel salaku katuangan ku konsumen anu langkung luhur.

Mangpaat tina homeothermia

Sato getih-haneut, sakumaha aturan, henteu digolongkeun kana hibernasi, kecuali sababaraha pengecualian, sareng aranjeunna tiasa aktip sapanjang taun, tuang, pindah sareng ngajagi diri tina prédator.

Sanaos sato-cai haneut kedah ngonsumsi seueur dahareun supados tetep aktif, aranjeunna ngagaduhan énergi sareng hartosna didominasi di sadaya daérah alam, bahkan dina Antartika tiris atanapi gunung anu luhur. Aranjeunna ogé tiasa ngarambat langkung gancang sareng jarak anu langkung panjang tibatan sato-cai tiis.

Karugian tina homeothermia

Kusabab suhu awak sato-haneut tetep tetep stabil, aranjeunna sarwa idéal pikeun seueur parasit, sapertos cacing, atanapi mikroorganisme, kalebet baktéri sareng virus, seueur anu tiasa nyababkeun panyakit fatal.

Kusabab sato homeothermic ngaleupaskeun panas sorangan, faktor penting nyaéta rasio massa ka daérah permukaan awak. Jisim awak ageung ngahasilkeun langkung panas, sareng permukaan awakna ageung dianggo pikeun usum panas dina usum panas atanapi dina habitat anu langkung panas, contona, cepil gajah. Ku sabab éta, sato-haneut getih henteu sakedik serangga-getih serangga.