Kylmä sopeutuminen ja sopeutuminen ovat kahdenlaisia säätöjä, joita elävät organismit tekevät, kun ympäristön lämpötila muuttuu. Sekä sopeutuminen että sopeutuminen varmistavat organismien selviytymisen yksilö- ja väestötasolla.
Lämpötilan vaihtelu, jopa muutama aste, voi merkitä eläimen ja kuoleman välistä eroa. Esimerkiksi kun aurinko laskee pilven taakse ja aiheuttaa vain kahden asteen lämpötilan laskun, kärpästen liike hidastuu.
Yleensä on olemassa kaksi fysiologista mekanismia kylmän sopeutumisen säätämiseksi. Ensimmäinen on strategioiden käyttö kehon lämmön säilyttämiseksi. Toinen, kehon lämmön tuottaminen polttoaineen ruoan metabolisen polttamisen kautta.
Joskus kylmä sopeutuminen on äkillinen vastaus
Eläimet säätelevät kehon lämpötilaa äkillisen lämpötilan laskiessa. Tätä varten he esittävät sarjan refleksivasteita, joita välittävät ihon kylmäreseptorit ja joiden tehtävänä on säästää lämpöä. Tärkeimmät ovat:
- Perifeeristen verisuonten supistuminen.
- Eläimen karvan tai höyhenen pystytys.
- Vapina pienissä liikkeissä, jotka tuottavat lämpöä kuluttamalla energiaa.
- Altistuneen pinta -alan pienentäminen käpristyneessä asennossa.
Jos edellä mainitut adaptiiviset esteet eivät pysty selviytymään kylmästä, keho lisää perusaineenvaihduntaansa kehon lämpötilan säilyttämiseksi. Tämä on valtava energiakulutus.
Sopeutuminen kylmään voi olla myös ryhmä
On mielenkiintoista tietää se Etelämantereen eläimet käyttävät ainutlaatuisia käyttäytymissopeutuksia selviytyä ankarasta talvesta. Esimerkiksi keisaripingviinit muodostavat suuria pesäkkeitä.
Pingviinien välinen läheisyys ei ainoastaan vastaa tarpeeseen jakaa kehon lämpöä, vaan myös suojaa heitä tuulen vaikutuksilta. Erikoinen tosiasia on, että siirtokunnan pingviinit ne vuorottelevat tuulen rikkovan ensimmäisen linjan miehittämiseen.
Sopeutumisessa ja kylmään sopeutumiseen on eroja
Koska nämä termit voidaan sekoittaa, pidämme välttämättömänä korostaa niiden eroja. Aklimatisaatio on säätöjen summa, joka seuraa toistuvaa ja pitkäaikaista altistumista alhaisille lämpötiloille, eli se on väliaikainen prosessi.
Toiseksi, sopeutuminen kylmään syntyy vasta monien sukupolvien jälkeen ja noudattaa luonnonvalintaprosessia. Näin ollen, vaikka altistumisaika sopeutumiseen vaihtelee lajeittain, se tapahtuu yleensä kahdesta kuuteen viikkoon.
Lisäksi, kun lämpötila nousee, fysiologinen sopeutuminen muuttuu. Sitä vastoin sopeutuminen on asteittainen, pitkäaikainen ja peruuttamaton prosessi, jonka elävät organismit osoittavat sopeutuvan uuteen ympäristöön määrittelemättömän ajan kuluessa.
Kylmät mukautukset: ominaispiirteiden maailma
Kun olemme määritelleet erot sopeutumisen ja sopeutumisen välillä, on aika tarkkailla tiettyjä esimerkkejä tästä adaptiivisesta ilmiöstä eläinkunnassa.
Paksu turkki: erittäin tehokas sopeutuminen kylmään
Polaariset nisäkkäät ja linnut suojaavat fyysisesti kylmältä kasvattamalla talven höyhenpeitteitä ja turkista. Ne valmistavat myös rasvakerroksen lämmönhukan estämiseksi. Monilla eläimillä on tuulen- tai vedenpitävä turkki.
Jälleen keisaripingviinit ovat erittäin hyvä esimerkki tästä. Näillä linnuilla on neljä kerrosta asteikkomaisia höyheniä. Kerrokset ovat päällekkäin ja muodostavat siten hyvän suojan tuulta vastaan, jopa äärimmäisissä olosuhteissa, kuten lumimyrskyssä.
Karvan eristysominaisuudet riippuvat yksittäisten karvojen lämmönjohtavuudesta ja niiden yhteisestä kyvystä vangita ilmakerros. Esimerkiksi poroilla ja karibuilla ulomman vaipan jokainen karva on ontto ja sisältää tuhansia ilmalla täytettyjä onteloita, jotka on erotettu ohuilla väliseinillä.
Paksut rasvakerrokset, kaksikäyttöinen resurssi
Valailla, hylkeillä ja joillakin pingviineillä on paksuja kerroksia. Nämä kerrokset toimivat eristeenä, koska ne sieppaavat kehon lämpöä ja estävät sen leviämisen keskelle. Vaikutus eläimeen on samanlainen kuin se, että hän kääriytyy peittoon.
Joillakin eläimillä suojaa parannetaan edelleen: ne pystyvät vähentämään verenkiertoa rasvakudoksessa. Tämä strategia on erittäin tehokas, koska mitä kauemmas veri on ihon pinnasta, sitä vähemmän lämpöä häviää.
Toiseksi rasvakerroksia voidaan käyttää myös energiavarantoina paikoissa, joissa on vähän resursseja ruokaan. Esimerkiksi, urospuoliset norsut voivat elää rasvavarastoistaan talvikauden aikana.
Kylmä aiheuttaa myös pieniä raajoja
Epäilemättä ne ruumiinosat, jotka ulkonevat eläimen päätilavuudesta, ovat usein ensimmäiset paikat, joissa talvella tuntuu kylmältä. Keisaripingviinillä on hyvin pienet jalat ja evät, mikä tarkoittaa, että ne tarvitsevat vähemmän verta ja menettävät vähemmän lämpöä.
Toisaalta pienet korvat ja hännät ovat toinen sopeutuminen kylmään. Esimerkiksi Ilin sukulaisessa pica -kanissa (Ochotona iliensis), sen pienet lisäosat kestävät jäätymistä.
Vastavirranvaihto lämmön säästämiseksi: upea verkko
On huomattava, että mikään eläin - suuri tai pieni - ei voi peittää koko kehoaan eristävällä ihollakoska jalat, evät ja nenä on jätettävä vapaaksi toimimaan. Kuitenkin, jos nämä raajat antaisivat kehon lämmön paeta, monet eläimet eivät pystyisi selviytymään kylmässä ilmastossa.
Siten lokki tai ankka, joka ui jäisessä vedessä menettäisivät lämpöä vyöjalkojensa kautta nopeammin kuin voisivat tuottaa sitä. Lisäksi kuumat jalat lumessa sulavat sen ja eläimen jalat jäätyvät pian - tapahtuma, joka vangitsee sen kiinteään asentoon.
Tämän käytännön ongelman edessä luonto on kehittänyt yksinkertaisen mutta tehokkaan mekanismin lämmönhukan vähentämiseksi. On noin pidä raajasi viileänä käyttämällä upeaa verkkopuhelua. Lyhyesti sanottuna, vastavirta -vaihto tapahtuu pienten valtimoiden ja suonien verkossa, jotka muodostuvat eläimen rungon ja raajan risteykseen.
Tässä verkossa valtimot, jotka kuljettavat lämmintä verta raajoihin, ja suonet, jotka tuovat takaisin jäähtyneen veren, on sijoitettu lähelle toisiaan. Läheisyys kannustaa lämmintä valtimoverta siirtämään lämmönsä kylmään laskimovereen, jolloin osa kehon lämmöstä voidaan säilyttää.
Kuten olemme nähneet, eri selkärankaisilla on useita sopeutumisia äärimmäisiin ympäristömuutoksiin. Heidän ansiostaan jotkut eläimet ovat onnistuneet asuttamaan maan epämiellyttävimmät ja ankarimmat ympäristöt.
