|
5. Poikilotermiya va gomoiotermiya . Sovuq qonli va issiq qonli hayvonlarning atrof-muhit bilan bog’lanish xususiyatlari.
Qushlar va sutemizuvchilar bundan mustasno, barcha hayvonlar (sudraluvchilar, amfibiyalar, baliqlar, siklostomlar, umurtqasizlar) poikilotermik (yunoncha: poikilos - xilma-xil va therme - issiq) yoki sovuq qonli. Ularning tana harorati deyarli faqat atrof-muhit haroratiga bog'liq. Bu bog'liqlik ektotermiya deb ataladi. Ushbu hayvonlar uchun tana haroratini maqbul chegaralarda ushlab turishning yagona usuli - bu xatti-harakat termoregulyatsiyasi, ya'ni qulayroq harorat sharoitlari bo'lgan muhitga faol o'tish qobiliyatidir. Shunday qilib, sudralib yuruvchilar quyoshda isitiladigan toshlar ustiga sudralib chiqishadi yoki aksincha, soyada yashirinadilar, baliqlar maqbul haroratli suv qatlamlarini tanlaydilar va hokazo - termopreferendum reaktsiyasi (lotincha praeferre - afzal ko'rish). Sovuq qonli hayvonlar ma'lum darajada uya, uyalar va boshqalarni qurish orqali atrof-muhitni o'zgartirishi mumkin. Ularga tana haroratini va guruhlarga (hilling) to'planish qobiliyatini saqlashga yordam beradi. Ayrim poikilotermlarda (uchuvchi hasharotlar) motor faolligining oshishi ham tananing biroz isishiga yordam beradi. Biroq, metabolizmning dastlab past darajasi ularga issiqlik ishlab chiqarishni tana haroratini doimiy yuqori darajada ushlab turish uchun etarli darajada oshirishga imkon bermaydi. Ko'pincha buning aksi sodir bo'ladi: tana haroratining pasayishi sovuq qonli hayvonlarning tanasida biokimyoviy reaktsiyalarni sekinlashtiradi (ayniqsa fermentlarning faolligini pasaytiradi), bu hayvonlarning faoliyatini cheklaydi.
Harakatlar tezligining atrof-muhit haroratiga bunday bog'liqligi bir necha million yil oldin, uchinchi davr oxirida Yer iqlimining navbatdagi sovishi paytida gigant sudraluvchilarning yo'q bo'lib ketishining asosiy sabablaridan biriga aylandi, deb ishoniladi.
Yura davrida (taxminan 180-135 million yil oldin), hatto o'rta kengliklarda kunlik havo harorati +25 ° C dan ancha yuqori bo'lganida, qushlar va sutemizuvchilar shakllangan. Ularning ferment tizimlari dastlab yuqori tana haroratiga (36-39 ° S) moslashgan. Nisbatan sovuq kechada uni bir xil darajada ushlab turish uchun ushbu ikki sinf hayvonlari xulq-atvor termoregulyatsiya reaktsiyalaridan tashqari, evolyutsiyaning yangi yutug'iga - vegetativ yoki fiziologik termoregulyatsiya mexanizmlariga ega bo'lishdi, bu esa ularni samarali o'zgartirishga imkon berdi. issiqlik ishlab chiqarish va issiqlik uzatish qiymatlari (11.3.5 va 11.3.6-bo'limlarga qarang).
Atrof-muhit haroratining sezilarli o'zgarishidan qat'i nazar, normal sharoitda (tungi yoki mavsumiy) ± 2 ° C dan oshmaydigan tana haroratini nisbatan doimiy darajada ushlab turish qobiliyati gomoiotermiya (yunoncha homoios - shunga o'xshash va shunga o'xshash) deb ataladi. therme - issiqlik) ( homeotermiya). Gomeotermiya biokimyoviy reaktsiyalarning doimiy yuqori tezligini saqlab turdi, bu issiq qonli hayvonlarga kamida ikkita muhim afzallik berdi. Birinchidan, bu miyaning tuzilishi va funktsiyalarining bir nechta murakkabligini keltirib chiqarishga, ikkinchidan, uchinchi davr oxirida sodir bo'lgan global sovutishga moslashishga imkon berdi. Ushbu afzalliklar issiq qonli va sudraluvchilar o'rtasidagi raqobatning natijasini oldindan belgilab qo'ydi.
Tanada o'zining kuchli issiqlik manbasining mavjudligi (va shunga mos ravishda uni tashqi tomondan qabul qilishga bog'liqlikning pasayishi) endotermiya deb ataladi. Endotermiya issiq qonli hayvonlarda termoregulyatsiyaning asosi bo'lib, juda kichik darajada sovuq qonli hayvonlarga xosdir.
Tana haroratini doimiy darajada ushlab turish faqat hayvonlar quruqlikka chiqarilgandan keyin mumkin bo'ldi: kichik hayvonlar uchun suv muhitida bu metabolizmga chidab bo'lmas yukni keltirib chiqaradi. To'liq yoki asosan suvda hayot tarziga qaytgan gomoyotermlar katta tana hajmi va teri osti yog 'qatlami (kitlar, morjlar, muhrlar va boshqalar) qalin issiqlik izolyatsiyalovchi qatlami tufayli yuqori tana haroratini saqlab turadi.
Gomoiotermlarning evolyutsion o'zlashtirilishining teskari tomoni: birinchidan, ularning organizmga muntazam ravishda oziq-ovqat olishiga bog'liqligining kuchayishi va ikkinchidan, tana haroratining issiqlik o'limining xavfli chegarasiga yaqinlashishi (11.3.5 va 11.3-bo'limlarga qarang). .8).
Bazal metabolizm darajasi gomoiotermlarga qaraganda taxminan uch baravar past bo'lgan poikilotermik hayvonlar uzoq vaqt davomida oziq-ovqat etishmasligiga osongina chidashadi. Nil timsohi yiliga bir marta, quruq davrda, antilopalar podalari yagona suv manbaiga to'planganda, proteinli oziq-ovqat bilan ko'p oziqlanadi. Sovuq mavsumda tana haroratining pasayishi poikilotermlar tanasida metabolizmning mos ravishda pasayishiga olib keladi, bu ularga faqat ichki ozuqa zahiralarini iste'mol qilish orqali haftalar va oylar davomida o'z hayotini saqlab qolish imkonini beradi. Shunday qilib, Yevropa qurbaqasi qish oylarini umuman ovqatsiz o'tkazadi.
Gomoiotermik organizmlarda tana haroratining biroz pasayishi ham darhol termoregulyatsiya reaktsiyasini keltirib chiqaradi - issiqlik uzatishning pasayishi va issiqlik ishlab chiqarishning ko'payishi, bu esa sezilarli energiya talab qiladi. shu sababli, eng muhim organlarda biokimyoviy reaktsiyalarning sekinlashishi kuzatilmaydi (istisno mavsumiy uyqu va boshqa ba'zi holatlar - 11.3.10-bo'limga qarang).
Tana haroratining oshishi issiq qonli organizmlar uchun yanada katta xavf tug'diradi. Ba'zi oqsillar va ayniqsa fermentlar uchun tana harorati 39-40 ° C dan yuqori bo'lsa, Q10 koeffitsienti 2-3 emas, balki 200 ni tashkil qiladi, ya'ni yuqoridagi chegaradan yuqori haroratning biroz oshishi ham ferment faolligining keskin pasayishiga olib keladi. va shunga mos ravishda ular katalizlaydigan reaksiyalar tezligi. Q10 qiymati turli organlarning oqsillari uchun bir xil emas:
u miyada maksimal va skelet mushaklarida minimaldir.
Homoiotermlarda, shu jumladan odamlarda, normal atrof-muhit sharoitida, tana haroratining tsiklik o'zgarishi (kunlik va mavsumiy) ± 2 ° C dan oshmaydi. Kuchli va uzoq vaqt sovuq ta'sir qilish, ayniqsa kam harakatchanlik bilan birgalikda - gipokineziya yoki aksincha, issiq muhitda qolish, ayniqsa yuqori darajadagi jismoniy faollik bilan birgalikda tana haroratining ushbu chegaralardan tashqariga chiqishiga olib kelishi mumkin. Bunday og'ishlarning oldini olish va minimallashtirish qushlar va sutemizuvchilarning termoregulyatsiya tizimining vazifasidir. Yuqoridagi sabablarning har biri terining o'rtacha haroratini 1,0 ° C ga yoki gipotalamus nerv markazlarining haroratini Tselsiy bo'yicha bir necha o'ndan biriga o'zgarishiga olib kelishi uchun termoregulyatsiya tizimi bunga darhol javob berishi uchun etarli.
Poikilo va gomeotermiya o'rtasidagi chegara mutlaq emas. Birinchidan, ba'zi sovuq qonli toshbaqalarda, masalan, katta tana vazniga ega bo'lgan charm toshbaqalarda (svy.
Do'stlaringiz bilan baham: |
