Kleptotermi - Kleptothermy
| Hayvanlarda termoregülasyon |
|---|
 |
Kleptotermi , bir hayvanın başka bir hayvanın metabolik termojenezini paylaştığı herhangi bir termoregülasyon şeklidir . Olabilir veya karşılıklı olmayabilir ve her iki oluşur endotermlerden ve ectotherms . Formlarından biri de toplanıyor . Bununla birlikte, aynı habitatı paylaşan farklı türler arasında kleptotermi olabilir ve embriyoların ortamdaki termal değişiklikleri tespit edebildiği kuluçka öncesi yaşamda da olabilir.
Bu süreç iki ana koşul gerektirir: soğuk bir ortamda sıcak bir organizmanın mevcudiyetinin yarattığı termal heterojenlik ve bu heterojenliğin başka bir hayvan tarafından vücut sıcaklıklarını başka yerlerde mümkün olandan daha yüksek (ve daha kararlı) seviyelerde tutmak için kullanılması. yerel alanda. Bu davranışın amacı, bu grupların termal ataletini artırmalarını, ısı kaybını geciktirmelerini ve/veya sabit vücut sıcaklıklarını korumak için gereken kişi başına düşen metabolik harcamayı azaltmalarını sağlamaktır.
Kleptotermi, ektotermlerin kendi sıcaklıklarını düzenlediği ve endotermik türlerin sergilediği yüksek ve sabit vücut sıcaklıklarından yararlandığı durumlarda görülür . Bu durumda söz konusu endotermler yalnızca memeliler ve kuşlar değildir; çok çeşitli kertenkeleler, yılanlar ve timsahlar tarafından kullanılan termal rejimler sağladıkları höyüklerinde yüksek ve sabit sıcaklıkları koruyan termitler olabilirler. Bununla birlikte, birçok kleptotermi vakası, yüksek bir sabit vücut ısısını korumaya yardımcı olmak için endotermler tarafından kullanılan yuvaların içine sığınan ektotermleri içerir .
toplanma
Huddling, yalnız dinlenmeye göre daha yüksek ve daha sabit vücut sıcaklıkları verir. Boa yılanları ve kaplan yılanları gibi kertenkeleler ve yılanlar da dahil olmak üzere bazı ektoterm türleri, birbirine sıkıca kümelenerek etkili kütlelerini arttırır. Yarasalar ve kuşlar ( fare kuşu ve imparator penguen gibi) gibi toplu endotermler arasında da yaygındır ve özellikle gençler arasında vücut ısısının paylaşılmasına izin verir.
İçinde beyaz sırtlı mousebirds ( Colius colius ) , birey olarak -3.4 ° C düşük hava sıcaklıkları rağmen 32 ° C'nin üstünde kalan faz vücut sıcaklığını muhafaza. Bu dinlenme evresi vücut ısısı, kümelenen bireyler arasında senkronize edildi. Bazen, kleptotermi karşılıklı değildir ve doğru bir şekilde ısı çalma olarak tanımlanabilir . Örneğin, bazı erkek Kanadalı kırmızı kenarlı jartiyer yılanları , kış uykusundan çıktıktan sonra sahte feromonlar ürettikleri dişi taklitleriyle meşgul olurlar . Bu, rakip erkeklerin yanlış bir çiftleşme girişiminde onları örtmesine ve böylece onlara ısı transfer etmesine neden olur. Buna karşılık, dişileri taklit eden erkekler, kış uykusundan sonra (vücut sıcaklıklarının yükselmesine bağlı olarak) hızla canlanır ve bu da onlara kendi çiftleşme girişimlerinde bir avantaj sağlar.
.jpg)
Öte yandan, toplanma, imparator penguenlerin ( Aptenodytes forsteri ) enerji tasarrufu yapmalarına, yüksek vücut ısısını korumalarına ve Antarktika kışı boyunca üremelerini hızlı bir şekilde sürdürmelerine olanak tanır . Bu toplanma davranışı, bu penguenlerin maruz kaldığı ortam sıcaklığını 0 °C'nin üzerine çıkarır (ortalama -17 °C'lik dış sıcaklıklarda). Sıkı kümelenmelerin bir sonucu olarak , ortam sıcaklıkları 20 °C'nin üzerinde olabilir ve kuşların vücut sıcaklığına yakın bir şekilde 37,5 °C'ye kadar çıkabilir. Bu nedenle, bu karmaşık sosyal davranış, tüm yetiştiricilerin enerji tasarrufu yapmalarına ve Antarktika kışı boyunca yumurtalarını başarılı bir şekilde kuluçkaya yatırmalarına olanak tanıyan bir çevreye eşit ve normal erişim elde etmelerini sağlayan şeydir.
habitat paylaşımı
Birçok ektoterm, endotermlerin ürettiği ısıyı yuvalarını ve yuvalarını paylaşarak kullanır . Örneğin, memeli yuvaları kertenkeleler tarafından , deniz kuşu yuvaları ise Avustralya kaplan yılanları ve Yeni Zelanda tuataraları tarafından kullanılır . Termitler , höyüklerinde yüksek ve düzenli sıcaklıklar yaratır ve bu, bazı kertenkele, yılan ve timsah türleri tarafından istismar edilir.
Araştırmalar, bu sürüngenlerin civcivlerini kuluçkaya yatıran bir çift kama kuyruklu yelkovan yuvasını işgal ettiği mavi dudaklı deniz kuşu ( Laticauda laticaudata ) gibi durumlarda bu tür kleptoterminin avantajlı olabileceğini göstermiştir . Bu da vücut sıcaklığını, diğer habitatlarda mevcut olduğunda 31.7 °C (89,1 °F) ile karşılaştırıldığında, 37,5 °C'ye (99,5 °F) yükseltir. Vücut ısısının da daha stabil olduğu gözlemlenmiştir. Öte yandan, kuşsuz yuvalar bu ısıyı sağlamadı, sadece 28 °C (82 °F).
Başka bir örnek, orta boy bir sürüngen olan tuatara ( Sphenodon punctatus ) ile yakın bir ilişki oluşturan peri prionunun ( Pachyptila turtur ) durumu olabilir . Bu sürüngenler, kuşlar tarafından yapılan yuvaları paylaşır ve genellikle daha yüksek vücut ısısının korunmasına yardımcı olan kuşlar varken kalırlar. Araştırmalar, peri prionlarının, tuatara'nın yılın birkaç ayı boyunca, Ekim'den Ocak'a (Avustralya ilkbaharından yaza) gece boyunca daha yüksek vücut ısısını korumasını sağladığını göstermiştir. Gece boyunca bir kuşla bir yuvayı paylaşan tuatara, en fazla termal faydaya sahipti ve ertesi gün vücut ısısını 15 saate kadar korumaya yardımcı oldu.
kuluçka öncesi yaşam
Çin yumuşak kabuklu kaplumbağalarının ( Pelodiscus sinensis ) embriyoları üzerinde yapılan araştırmalar , davranışsal termoregülasyonun yalnızca sürüngen yaşam tarihinin kuluçkadan sonraki aşamaları için mümkün olduğu varsayımını yanlışlıyor . Dikkat çekici bir şekilde, gelişmemiş ve küçük embriyolar bile yumurta içindeki termal farklılıkları tespit edebildi ve bu küçük ölçekli heterojenlikten yararlanmak için harekete geçti. Araştırmalar, sürüngen embriyoları tarafından sergilenen bu davranışın, bu embriyoların hareketlerinin, çevrelerinden ısı kazanımını en üst düzeye çıkarmalarını ve böylece vücut sıcaklıklarını artırmalarını sağladığı yerlerde, yavruların zindeliğini iyileştirebileceğini göstermiştir. Bu da embriyonik gelişim hızında ve kuluçka süresinde bir değişikliğe yol açar. Bu, daha sıcak bir inkübasyonun gelişim hızını arttırdığı ve dolayısıyla kuluçka sürecini hızlandırdığı embriyolara fayda sağlayabilir.
Öte yandan, azalan kuluçka süreleri, embriyonun yuva predasyonu risklerine veya tehlikeli derecede yüksek sıcaklık dönemlerinde embriyoların yumurtanın daha soğuk bölgelerine hareket ettiği ölümcül aşırı termal koşullara maruz kalmasını da en aza indirebilir.
Ek olarak, embriyonik termoregülasyon , minimum sıcaklık farklılıklarına sahip embriyoların yumurtadan çıktığı ve aynı zamanda bireylerin predasyon riskini azalttığı bir dizi fenotipik özellikte modifikasyonlar yoluyla kuluçka uygunluğunu artırabilir . Bu nedenle sürüngenlerin embriyolarının gelişim hızları, embriyonun yumurtadan çıkmadan önce yaşayacağı sıcaklıklar hakkında anne tarafından verilen kararların pasif sonuçları değildir. Bunun yerine, embriyonun davranışı ve fizyolojisi birleşerek, en küçük embriyoların kendi kuluçka öncesi ortamlarının özelliklerini kontrol etmesine izin verir ve bu, embriyonun sadece devam eden bir çalışma olmadığını, şaşırtıcı derecede sofistike ve etkili davranışlara sahip işleyen bir organizma olduğunu gösterir.
Evrim
Ektotermler ve endotermler, memelilerin ve kuşların ektotermlerden çok daha hassas bir şekilde termoregülasyon yaptığı farklı evrimsel perspektiflerden geçer. Hassas termoregülasyonun önemli bir yararı, termal uzmanlaşma yoluyla performansı artırma yeteneğidir. Bu nedenle, memelilerin ve kuşların nispeten dar performans genişlikleri geliştirdikleri varsayılmaktadır. Bu nedenle, heterothermy bu endotermlerin belirli dönemlerinde ve bu nedenle, genetik değişiklik sırasında performans kayıplarına yol açacak ısısal daha heterothermic türlerde termal pratisyen evrimi sağlayacaktır. Endotermlerin fizyolojileri, genetik, gelişim ve fizik tarafından dayatılan kısıtlamalar dahilinde uyum sağlamalarına izin verir.
Öte yandan, termoregülasyon mekanizmaları ayrı ayrı gelişmedi, daha çok diğer işlevlerle bağlantılı olarak gelişti. Bu mekanizmalar niteliksel olmaktan çok nicelikseldi ve uygun habitatların seçimini, lokomotor aktivite seviyelerindeki değişiklikleri, optimum enerji serbestliğini ve metabolik substratların korunmasını içeriyordu. Endoterminin evrimi, aerobik metabolizma tarafından sürdürülen yüksek aktivite seviyelerinin seçimiyle doğrudan bağlantılıdır . Kuşlar ve memeliler arasındaki karmaşık davranış kalıplarının evrimi, bundan önce aktiviteyi destekleyen metabolik sistemlerin evrimini gerektirir.
Omurgalılarda endotermi, sürüngen atalarının farklı gruplarından ayrı ama paralel çizgiler boyunca gelişti. Endoterminin avantajları, birçok ektotermik omurgalıyı dışlayan termal alanları işgal etme yeteneği, çevre sıcaklığından yüksek derecede termal bağımsızlık, yüksek kas gücü çıkışı ve sürekli aktivite seviyelerinde kendini gösterir. Bununla birlikte endotermi, yüksek metabolik hızları desteklemek için ektotermlere kıyasla enerji açısından çok pahalıdır ve çok miktarda gıda gerektirir.