Введение
Эктотерм (от греческого ἐκτός — «вне» и θερμός — «тепло»), более известный как «холоднокровное животное», — это организм, у которого внутренние физиологические источники тепла играют относительно небольшую или незначительную роль в поддержании температуры тела. Такие организмы (например, лягушки) полагаются на источники тепла из окружающей среды, что позволяет им поддерживать очень экономичный уровень метаболизма. Некоторые из этих животных обитают в средах с практически постоянной температурой, как это типично для районов глубоководного океана, и поэтому могут считаться гомеотермическими эктотермами. Напротив, в местах с широкими колебаниями температуры, ограничивающими физиологическую активность других видов эктотермов, многие виды обычно ищут внешние источники тепла или укрытие от жары; например, многие рептилии регулируют температуру тела, греясь на солнце или укрываясь в тени при необходимости, используя также множество других поведенческих механизмов терморегуляции. В отличие от эктотермов, эндотермы в значительной степени, даже преимущественно, полагаются на тепло, выделяемое внутренними метаболическими процессами, а мезотермы используют промежуточную стратегию. Поскольку животные используют более двух категорий контроля температуры, термины «теплокровный» и «холоднокровный» признаны устаревшими в научной терминологии.
An ectotherm (from the Greek ἐκτός "outside" and θερμός "heat"), more commonly referred to as a "cold blooded animal", is an animal in which internal physiological sources of heat are of relatively small or of quite negligible importance in controlling body temperature. Such organisms (frogs, for example) rely on environmental heat sources, which permit them to operate at very economical metabolic rates. Some of these animals live in environments where temperatures are practically constant, as is typical of regions of the abyssal ocean and hence can be regarded as homeothermic ectotherms. In contrast, in places where temperature varies so widely as to limit the physiological activities of other kinds of ectotherms, many species habitually seek out external sources of heat or shelter from heat; for example, many reptiles regulate their body temperature by basking in the sun, or seeking shade when necessary in addition to a whole host of other behavioral thermoregulation mechanisms. In contrast to ectotherms, endotherms rely largely, even predominantly, on heat from internal metabolic processes, and mesotherms use an intermediate strategy. As there are more than two categories of temperature control utilized by animals, the terms warm blooded and cold blooded have been deprecated as scientific terms.
Адаптации
Различные модели поведения позволяют некоторым эктотермам регулировать температуру тела в полезной степени. Чтобы согреться, рептилии и многие насекомые находят солнечные места и принимают позы, максимально увеличивающие их экспозицию; при опасно высоких температурах они ищут тень или прохладную воду. В холодную погоду медоносные пчелы сбиваются в кучу, чтобы сохранить тепло. Бабочки и мотыльки могут ориентировать крылья так, чтобы максимально подвергать их воздействию солнечного излучения, для накопления тепла перед взлетом. Многие летающие насекомые, такие как медоносные пчелы и шмели, также повышают свою внутреннюю температуру эндотермически перед полетом, за счет вибрации летательных мышц без резких движений крыльев. Такая эндотермическая активность является примером сложности последовательного применения таких терминов, как поикилотермия и гомеотермия.
Плюсы и минусы
Эктотермы в значительной степени полагаются на внешние источники тепла, такие как солнечный свет, для достижения оптимальной температуры тела, необходимой для различных видов деятельности. Соответственно, они зависят от условий окружающей среды для достижения рабочей температуры тела. В отличие от них, эндотермные животные поддерживают почти постоянную высокую рабочую температуру тела, главным образом за счет внутреннего тепла, производимого метаболически активными органами (печенью, почками, сердцем, мозгом, мышцами) или даже специализированными органами, вырабатывающими тепло, такими как бурая жировая ткань. Эктотермы обычно имеют более низкий уровень метаболизма, чем эндотермы, при одинаковой массе тела. Как следствие, эндотермы, как правило, нуждаются в большем потреблении пищи и, как правило, в пище с более высоким содержанием энергии. Эти требования могут ограничить несущую способность среды для эндотермов по сравнению с ее несущей способностью для эктотермов. Поскольку эктотермы зависят от условий окружающей среды для терморегуляции, они, как правило, менее активны ночью и ранним утром. Выходя из укрытия, многие дневные эктотермы должны согреться на раннем солнечном свете, прежде чем приступить к своей повседневной деятельности. В прохладную погоду кормовая активность таких видов, у большинства позвоночных эктотермов, ограничивается дневным временем, а в холодных климатах большинство из них не могут выжить вообще. Например, у ящериц большинство ночных видов – гекконы, специализирующиеся на стратегии охоты "сидеть и ждать". Такая стратегия не требует столько энергии, сколько активный поиск пищи, и не предполагает охоты с такой же интенсивностью. С другой стороны, хищничество с выжиданием может потребовать очень длительных периодов непродуктивного ожидания. Эндотермы, как правило, не могут позволить себе такие длительные периоды без пищи, но подходящие эктотермы могут ждать, не расходуя много энергии. Поэтому эндотермные виды позвоночных менее зависимы от условий окружающей среды и развили более высокую вариабельность (как внутри видов, так и между видами) в своих суточных моделях активности. У эктотермов колебания температуры окружающей среды могут влиять на температуру тела. Такое изменение температуры тела называется пойкилотермией, хотя эта концепция не является общепринятой, и использование этого термина сокращается. У мелких водных организмов, таких как Rotifera, пойкилотермия практически абсолютна, но другие организмы (например, крабы) обладают более широкими физиологическими возможностями и могут перемещаться к предпочтительным температурам, избегать изменений температуры окружающей среды или смягчать их последствия. Эктотермы также могут проявлять признаки гомеотермии, особенно у водных организмов. Обычно диапазон температур окружающей среды для них относительно постоянен, и немногие пытаются поддерживать более высокую внутреннюю температуру из-за высоких связанных с этим затрат.