ภาวะอุณหภูมิร่างกายไม่คงที่
เฮเทอโรเทอร์มีหรือ เฮ เทอโรเทอร์เมีย (จากภาษากรีก ἕτερος heteros "อื่น" และ θέρμη thermē "ความร้อน") เป็นศัพท์ทางสรีรวิทยาสำหรับสัตว์ที่ควบคุมอุณหภูมิร่างกายของตนเองได้สลับกับการปล่อยให้สภาพแวดล้อมโดยรอบมีผลต่ออุณหภูมินั้น กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ พวกมันแสดงลักษณะทั้งของโปอิกิโลเทอร์มีและโฮมีโอเทอร์มี
คำนิยาม
สัตว์เฮเทอโรเทอร์มิก คือสัตว์ที่สามารถสลับระหว่างกลยุทธ์การรักษาอุณหภูมิร่างกาย แบบ โปอิกิโลเทอร์มิกและ โฮมีโอเทอร์มิกได้ การเปลี่ยนแปลงกลยุทธ์เหล่านี้มักเกิดขึ้นเป็นรายวันหรือรายปี บ่อยครั้งที่ใช้เพื่อแยกความแตกต่างระหว่าง อัตราการเผาผลาญ ที่ผันผวน ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดเล็กและนกบางชนิด (เช่นค้างคาวและนกฮัมมิ่งเบิร์ด ) กับ สัตว์ เลือดเย็น แบบดั้งเดิม ใน ค้างคาวหลายชนิด อุณหภูมิร่างกายและอัตราการเผาผลาญจะสูงขึ้นเฉพาะในขณะที่เคลื่อนไหว เมื่อพักผ่อน สัตว์เหล่านี้จะลดอัตราการเผาผลาญลงอย่างมาก ส่งผลให้อุณหภูมิร่างกายลดลงจนถึงระดับเดียวกับสภาพแวดล้อมโดยรอบ ทำให้พวกมันเป็นโฮมีโอเทอร์มิกเมื่อเคลื่อนไหว และเป็นโปอิกิโลเทอร์มิกเมื่อพักผ่อน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า ' ภาวะจำศีล รายวัน ' และได้รับการศึกษาอย่างละเอียดในแฮมสเตอร์ดจุงกาเรียนในช่วง จำศีล สัตว์ชนิดนี้แสดงให้เห็นถึงการเผาผลาญที่ลดลงอย่างมากในแต่ละวันในช่วงพักผ่อน ในขณะที่มันกลับไปสู่ การเผาผลาญ แบบเอนโดเทอร์มิกในช่วงที่เคลื่อนไหว ส่งผลให้อุณหภูมิร่างกายเป็นปกติ แบบ ยูเทอร์มิก (ประมาณ 38 °C)
สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่ (เช่นกระรอกดิน ) และค้างคาวแสดงอาการง่วงซึมเป็นช่วงๆ หลายวันระหว่างการจำศีล (นานถึงหลายสัปดาห์) ในฤดูหนาว[ 1 ]ในช่วงง่วงซึมหลายวันเหล่านี้ อุณหภูมิร่างกายจะลดลงเหลือประมาณ 1 °C เหนืออุณหภูมิแวดล้อม และการเผาผลาญอาจลดลงเหลือประมาณ 1% ของอัตราการเผาผลาญปกติของสัตว์เลือดอุ่น แม้แต่ในสัตว์จำศีลที่ลึกเหล่านี้ ช่วงเวลาง่วงซึมที่ยาวนานก็ถูกขัดจังหวะด้วยช่วงของการเผาผลาญแบบเลือดอุ่น เรียกว่า การตื่นตัว (โดยทั่วไปกินเวลาระหว่าง 4–20 ชั่วโมง) การตื่นตัวทางเมตาบอลิซึมเหล่านี้ทำให้อุณหภูมิร่างกายกลับคืนสู่ระดับยูเทอร์มิก 35-37 °C [ 1 ]พลังงานส่วนใหญ่ที่ใช้ไปในระหว่างการจำศีลจะใช้ไปกับการตื่นตัว (70-80%) แต่หน้าที่ของมันยังไม่ได้รับการแก้ไข
รูปแบบการจำศีลตื้นๆ โดยไม่มีอาการตื่นตัวได้รับการอธิบายไว้ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่ (เช่น หมีดำ[ 2 ] ) หรือภายใต้สถานการณ์สิ่งแวดล้อมพิเศษ[ 3 ]
ภาวะอุณหภูมิไม่คงที่เฉพาะบริเวณ
การควบคุมอุณหภูมิเฉพาะบริเวณหมายถึงสิ่งมีชีวิตที่สามารถรักษาระดับอุณหภูมิที่แตกต่างกันในแต่ละบริเวณของร่างกาย ซึ่งมักเกิดขึ้นที่แขนขา และเป็นไปได้ด้วยการใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบสวนทาง เช่นrete mirabileที่พบในปลาทูน่าและนกบางชนิด[ 4 ]เครื่องแลกเปลี่ยนเหล่านี้จะปรับอุณหภูมิให้เท่ากันระหว่าง เลือด แดง ร้อน ที่ไหลออกไปยังส่วนปลายและ เลือด ดำ เย็น ที่ไหลกลับเข้ามา จึงช่วยลดการสูญเสียความร้อน นกเพนกวินและนก อาร์กติกหลายชนิด ใช้เครื่องแลกเปลี่ยนเหล่านี้เพื่อรักษาอุณหภูมิเท้าให้ใกล้เคียงกับอุณหภูมิของน้ำแข็งโดยรอบ ซึ่งช่วยป้องกัน ไม่ให้ นกติดอยู่บนแผ่นน้ำแข็ง สัตว์อื่นๆ เช่นเต่าทะเลหลังหนังใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อรวบรวมและกักเก็บความร้อนที่สร้างขึ้นจากครีบกล้ามเนื้อของพวกมัน[ 5 ]แม้แต่แมลง บางชนิด ก็มีกลไกนี้ (ดูการควบคุมอุณหภูมิของแมลง ) ตัวอย่างที่รู้จักกันดีที่สุดคือผึ้งบัมเบิลบีซึ่งมีการแลกเปลี่ยนความร้อนแบบสวนทางกัน ณ จุดคอดระหว่างเมโซโซมา ("ทรวงอก") และเมตาโซมา ("ท้อง") ความร้อนจะถูกกักเก็บไว้ในทรวงอกและสูญเสียไปจากท้อง[ 6 ]ด้วยกลไกที่คล้ายคลึงกันมาก อุณหภูมิภายในทรวงอกของผึ้งน้ำผึ้งสามารถสูงเกิน 45 °C ขณะบินได้
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- ชีววิทยาความร้อนของค้างคาว