Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Ішкі температурасы күрт өзгеретін организм.
Organism with considerable internal temperature variation
Поикилотерм (poikilotherm) – ішкі температурасы айтарлықтай өзгеріп тұратын жануар (грек тілінен poikilos – «әртүрлі, дақты», therme – «жылу»). Поикилотермдер қоршаған ортаның стрессіне төтеп беруге және бейімделуге тиіс. Ең маңызды стресс факторларының бірі – температураның өзгеруі, ол мембраналық липидтердің құрылымын өзгертуге және жоғары температурада белоктардың құрылымын бұзуына (денатурациялануына) әкелуі мүмкін. Дегенмен, кейбір эктотермдер температурасы тұрақты ортада тіршілік етеді, тіпті тұрақты ішкі температураны сақтап, гомеотермдік деп есептеледі. Осы айырмашылық "поикилотерм" терминін эктотермдерді жалпы атау үшін қолданылатын "салқын қанды" деген сөзден гөрі тиімді етеді. Поикилотермді жануарларға омыртқалы жануарлардың кейбір түрлері, атап айтқанда, балықтардың, қосмекенділердің және бауырымен жорғалаушылардың көптеген түрлері, сондай-ақ көптеген омыртқасыз жануарлар жатады. Жылаңаш тышқан және жалқау жануарлар – поикилотермді сирек кездесетін сүтқоректілердің мысалдары.
A poikilotherm ('/p//ɔɪ//k//ə//l//ə/,/θ//ɜr//m//, //p//ɔɪ/'/k//ɪ//l//ə/,/θ//ɜr//m/) is an animal (Greek poikilos – 'various, spotted', and therme – 'heat) whose internal temperature varies considerably. Poikilotherms have to survive and adapt to environmental stress. One of the most important stressors is temperature change, which can lead to alterations in membrane lipid order and can cause protein unfolding and denaturation at elevated temperatures. However some ectotherms remain in temperature constant environments to the point that they are actually able to maintain a constant internal temperature and are considered homeothermic. It is this distinction that often makes the term "poikilotherm" more useful than the vernacular "cold blooded", which is sometimes used to refer to ectotherms more generally. Poikilothermic animals include types of vertebrate animals, specifically some fish, amphibians, and reptiles, as well as many invertebrate animals. The naked mole rat and sloth are some of the rare mammals which are poikilothermic.
Этимология
Термин грекше poikilos (ποικίλος) сөзінен шыққан, ол "әртүрлі" мағынасын білдіреді, ал түбі "қалыңдақ" немесе "суреттелген" дегенді білдіреді, сондай-ақ thermos (θερμός) – "жылу" деген мағынаны білдіреді.
The term derives from Greek poikilos (ποικίλος), meaning "varied," ultimately from a root meaning "dappled" or "painted," and thermos (θερμός), meaning "heat".
Физиологиясы
Поикилотерм жануарлар гомеотермдерге қарағанда температураның кеңірек диапазонында жұмыс істей алуға тиіс. Химиялық реакциялардың жылдамдығы температураға байланысты өзгереді, сондықтан поикилотермдер маңызды химиялық реакция үшін әртүрлі температурада жұмыс істейтін төрттен онға дейін ферменттік жүйеге ие болуы мүмкін. Осының салдарынан, бірдей экологиялық ортадағы гомеотермдерге қарағанда поикилотермдердің геномдары көбінесе үлкен және күрделі болады. Қоңырлар осы құбылыстың айқын мысалы, бірақ олардың күрделі дамуы да олардың геномдарының үлкен болуына ықпал етеді. Олардың метаболизмі өзгергіш және әдетте гомеотермдік жануарлардың метаболизмінен төмен болғандықтан, ұзын уақыт бойы жоғары энергиялық белсенділіктер, мысалы, ірі жануарлардың қанатты ұшуы немесе үлкен миді күтіп ұстауы поикилотерм жануарлар үшін көбінесе қол жетімсіз. Поикилотермдердің метаболизмі үлкен жануарлардың қозғалыс шығындары жоғары болғандықтан, аңды қуудың орнына, «күтіп отырып» аң аулау сияқты стратегияларды ұсынады. Олар өз метаболизмін жылыту немесе салқындату үшін пайдаланбайтындықтан, уақыт өте келе энергияға қажеттілік төмен болады. Дене салмағы бірдей болғанда, поикилотермдерге гомеотермдерге қажетті энергияның 5-10% ғана керек.
Poikilotherm animals must be able to function over a wider range of temperatures than homeotherms. The speed of most chemical reactions vary with temperature, and in order to function poikilotherms may have four to ten enzyme systems that operate at different temperatures for an important chemical reaction. As a result, poikilotherms often have larger, more complex genomes than homeotherms in the same ecological niche. Frogs are a notable example of this effect, though their complex development is also an important factor in their large genome. Because their metabolism is variable and generally below that of homeothermic animals, sustained high energy activities like powered flight in large animals or maintaining a large brain is generally beyond poikilotherm animals. The metabolism of poikilotherms favors strategies such as sit and wait hunting over chasing prey for larger animals with high movement cost. As they do not use their metabolisms to heat or cool themselves, total energy requirement over time is low. For the same body weight, poikilotherms need only 5 to 10% of the energy of homeotherms.
Поикилотермдердің бейімделуі
Кейбір бейімделулер мінез-құлықтық. Кесірткелер мен жыландар таңертең және кешке күнге күйінеді, ал түскі уақытта паналап жасырынады. Сары бетті қоңыздың жұмыртқалары жылуды реттей алмайды. Осыған қарсы күресу үшін инкубация тәсілі қолданылады, онда патшайым мен оның жұмысшылары жұмыртқалардың ішкі температурасын сақтау үшін, құрсақтарын жылытып, жұмыртқаларға тигізіп, оларды дерлік үнемі инкубациялайды. Қоңыз ұшпаса да, қанат бұлшық еттерін дірілдету арқылы жылу өндіреді. Термит үйінділері көбінесе солтүстік-оңтүстік бағытта орналасады, осылайша таң мен кешке мүмкіндігінше көп жылуды сіңіреді және күндіз жылудың жоғалуын азайтады. Тунецтер "rete mirabile" деп аталатын жылу алмасу механизмі арқылы бүкіл денесін жылыта алады, бұл денедегі жылуды сақтауға көмектеседі және жамбас арқылы жылудың жоғалуын азайтады. Сонымен қатар, олардың жүзу бұлшық еттері дене бетіне жақын емес, дене ортасына жақын орналасқан, бұл жылудың жоғалуын азайтады. Гигантотермия – теңіз тасбақалары мен мұз дәуірінің мегафаунасында жылу жоғалтуды азайту үшін үлкен өлшемге жету. Дене көлемі дене бетінен пропорционалды түрде жылдам өседі, ал дене көлеміне шаққанда дене бетінің ауданы аз болса, жылу жоғалуы азайтылады. Түйелер, хомеотермдер болғанымен, энергияны сақтау үшін "температуралық циклдар" деп аталатын әдіс арқылы терморегуляциялайды. Ыстық шөлдерде олардың дене температурасы күндіз көтеріліп, түнде төмендейді, дене температурасын шамамен 6°C циклмен реттейді.
Some adaptations are behavioral. Lizards and snakes bask in the sun in the early morning and late evening, and seek shelter around noon. The eggs of the yellow faced bumblebee are unable to regulate heat. A behavioral adaptation to combat this is incubation, where to maintain the internal temperatures of eggs, the queen and her workers will incubate the brood almost constantly, by warming their abdomens and touching them to the eggs. The bumblebee generates heat by shivering flight muscles even though they are not flying. Termite mounds are usually oriented in a north–south direction so that they absorb as much heat as possible around dawn and dusk and minimise heat absorption around noon. Tuna are able to warm their entire bodies through a heat exchange mechanism called the rete mirabile, which helps keep heat inside the body, and minimises the loss of heat through the gills. They also have their swimming muscles near the center of their bodies instead of near the surface, which minimises heat loss. Gigantothermy means growing to large size in order to reduce heat loss, such as in sea turtles and ice age megafauna. Body volume increases proportionally faster than does body surface, with increasing size; and less body surface area per unit body volume tends to minimise heat loss. Camels, although they are homeotherms, thermoregulate using a method termed "temperature cycling" to conserve energy. In hot deserts, they allow their body temperature to rise during the day and fall during the night, adjusting their body temperature to cycle over approximately 6 °C.
Экология
Поикилотерм үшін көбейту үшін жеткілікті энергия жинақтау салыстырмалы түрде оңай. Бір трофикалық деңгейдегі поикилотермдердің гомеотермдерге қарағанда ұрпақ алмасуы көбінесе жылдар емес, апталарға дейін қысқа болады. Бұл тіпті мысықтар мен жыландар сияқты ұқсас экологиялық рөл атқаратын жануарларға да қатысты. Энергия қажеттілігіндегі осы айырмашылық сонымен қатар, белгілі бір азық-түлік көзі гомеотермиялық жануарларға қарағанда поикилотермиялық жануарлардың көптеп тіруіне мүмкіндік береді. Бұл жыртқыш пен жем арасындағы қатынаста көрінеді, ол поикилотермиялық фаунада гомеотермиялық фаунаға қарағанда әдетте жоғары болады. Дегенмен, гомеотермдер мен поикилотермдердің ұқсас экологиялық нишалары болғанда және бәсекелескенде, гомеотерм жиі поикилотермдік бәсекелестерін жоюға себеп болуы мүмкін, себебі гомеотермдер күнінің үлкен бөлігінде және тиімдірек, мамандандырылған тәсілдермен азық іздей алады (мысалы, шимпанзелер таяқтармен әскер құмырсқаларын белсенді түрде іздеп, жинайды, ал поикилотермдер әдетте күтіп отыру стратегиясын қолданады).
It is comparatively easy for a poikilotherm to accumulate enough energy to reproduce. Poikilotherms at the same trophic level often have much shorter generations than homeotherms: weeks rather than years. Such applies even to animals with similar ecological roles such as cats and snakes. This difference in energy requirement also means that a given food source can support a greater density of poikilothermic animals than homeothermic animals. This is reflected in the predator prey ratio which is usually higher in poikilothermic fauna compared to homeothermic ones. However, when homeotherms and poikilotherms have similar niches, and compete, the homeotherm can often drive poikilothermic competitors to extinction, because homeotherms can gather food for a greater fraction of each day and in more effective, specialized ways (e. g. chimpanzees actively seeking out and collecting army ants with sticks versus the typical poikilotherm sit and wait strategy).
Медицинада
Медицинада қалыпты терморегуляцияның жоғалуы поикилотермия деп аталады. Мұны бөлме синдромында және барбитураттар, этанол және хлорал гидраты сияқты седативтік гипнотиктерді қолданған кезде көруге болады. Адамдарда REM ұйқысы поикилотермиялық күй болып есептеледі. Поикилотермия – аяқ-қолдың жедел ишемиясының бір белгісі.
In medicine, loss of normal thermoregulation is referred to as poikilothermia. This can be seen in compartment syndrome and with use of sedative hypnotics like barbiturates, ethanol, and chloral hydrate. REM sleep is considered a poikilothermic state in humans. Poikilothermia is one of the signs of acute limb ischemia.