Poikilothermo ( poikilos, multiple atau bervariasi) mengacu pada hewan-hewan yang tidak dapat mengatur suhu internal mereka, sehingga suhu tubuh mereka berfluktuasi dengan suhu kamar.
Secara historis, ahli zoologi menggunakan istilah lain yang lebih banyak digunakan seperti “berdarah dingin” untuk merujuk pada beragam kelompok hewan. Namun, itu adalah istilah yang dalam arti sempit tidak efisien untuk memisahkan dua kelompok hewan.
Sumber: Bjørn Christian Tørrissen [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]
Istilah lain yang banyak digunakan untuk merujuk secara eksklusif pada sumber panas tubuh adalah “ektoterm”, seperti kelompok hewan yang hampir seluruhnya bergantung pada sumber panas lingkungan. Dengan demikian, kombinasi istilah-istilah ini memberikan informasi berharga tentang cara hewan mengatur suhu tubuh mereka.
Indeks artikel
Pengaturan suhu pada organisme poikiloterm
Hewan sepanjang evolusi mereka telah menggunakan strategi untuk melestarikan lingkungan internal mereka dalam kondisi optimal dan mempertahankan fungsi seluler normal, selain mengoptimalkan pengeluaran atau penghematan energi metabolisme.
Hewan poikilothermic menghasilkan panas metabolisme yang relatif lebih sedikit daripada hewan endotermik. Oleh karena itu, pertukaran energi kalori dengan lingkungan sangat penting untuk menentukan suhu tubuh Anda.
Dalam pengertian ini, hewan poikilothermic menyerap panas dari lingkungan jika perlu menaikkan suhu tubuhnya, berperilaku sebagai konformis termal, karena mereka bergantung pada suhu lingkungan. Dalam istilah energik, mereka merupakan hewan yang terisolasi dengan buruk.
Pertama, mereka memiliki tingkat produksi panas metabolik yang rendah yang menghilang dengan cepat ke lingkungan sekitarnya dan tidak berkontribusi secara signifikan terhadap peningkatan suhu tubuh. Di sisi lain, mereka memiliki konduktivitas termal yang tinggi, yang memungkinkan ektotermik menyerap panas dengan mudah.
Dalam kebanyakan kasus, organisme ektotermik memiliki pengaturan perilaku suhu tubuh. Misalnya, ular dan kadal berjemur sampai mencapai suhu yang sesuai untuk fungsi otot yang efisien, mengurangi efek lingkungan melalui perilaku.
Metabolisme pada hewan poikiloterm
Telah diketahui dengan baik bahwa reaksi biokimia sensitif terhadap suhu, karena aktivitas banyak enzim memiliki suhu optimum. Setiap perubahan suhu mengubah efisiensi mesin enzimatik, yang merupakan hambatan bagi hewan.
Jika suhu turun ke tingkat kritis, kecepatan proses metabolisme terganggu, mengurangi produksi energi dan jumlah yang dapat digunakan oleh hewan untuk aktivitas dan reproduksi mereka.
Sebaliknya, jika suhu naik terlalu tinggi, aktivitas metabolisme tidak stabil dan bahkan hancur. Ini memungkinkan untuk menetapkan kisaran optimal untuk pengembangan kehidupan antara 0 ° C hingga 40 ° C.
Suhu tubuh pada organisme poikiloterm tidak konstan seperti pada organisme homeotermik (endoterm).
Dalam hal ini, meskipun panas dihasilkan sebagai produk aktivitas metabolisme, yang terakhir hilang secepat yang dihasilkan. Suhu internal tidak tergantung pada mekanisme pembakaran makanan seperti dalam kasus homeoterm.
Umumnya, hewan poikilothermic berhubungan dengan metabolisme tipe bradimetabolik. Namun, ini adalah kondisi yang hanya dipenuhi oleh organisme ektotermik yang ketat, bradimetabolisme adalah metabolisme dalam keadaan istirahat.
Poikilotermia di alam
Poikilothermia adalah jenis termoregulasi yang paling umum di dunia hewan. Dalam kelompok ini adalah kelompok vertebrata tingkat rendah seperti ikan, amfibi dan reptil dan sebagian besar invertebrata darat dan air (dengan beberapa kasus luar biasa).
Dalam poikilotherms akuatik, suhu tubuh pada dasarnya sama dengan air karena karakteristik kalorinya. Di sisi lain, organisme terestrial dapat memiliki suhu lebih tinggi dari suhu udara karena efek radiasi.
Hewan ektotermik, melalui perilakunya, mengeksploitasi tempat-tempat dengan suhu yang lebih menguntungkan, namun, seperti yang ditunjukkan sebelumnya, sumber energi yang digunakan untuk meningkatkan suhu tubuh mereka berasal dari lingkungan dan bukan dari dalam tubuh.
Di daerah tropis, ektoterm seperti reptil bersaing secara efektif dengan mamalia, dalam banyak kasus melebihi jumlah spesies dan individu. Ini karena suhu konstan daerah tropis memungkinkan aktivitas sepanjang hari dan juga mendedikasikan energi yang disimpan dalam aktivitas reproduksi dan kelangsungan hidup.
Keuntungan ini cenderung menurun di lingkungan beriklim sedang di mana, karena kondisi yang merugikan bagi ektotermi, organisme endotermik lebih disukai.
Manfaat dan biaya poikilotermia
Karena suhu tubuh banyak ektoterm sangat bergantung pada lingkungan, spesies ektoterm yang hidup di tempat dengan suhu di bawah titik beku dapat mengalami masalah.
Namun, mereka telah mengembangkan respons sebagai zat untuk mencegah nukleasi kristal es dalam cairan ekstraseluler dan dengan demikian melindungi cairan sitoplasma, zat pendingin, dan zat antibeku dalam cairan tubuh.
Di lingkungan yang panas, fungsi jaringan sebagian besar ektotermik terhambat. Karena afinitas hemoglobin yang lebih rendah untuk oksigen dalam suhu yang lebih tinggi dari suhu tubuh, ini mencegah hewan melakukan aktivitas yang menuntut, karena tingkat metabolisme aerobiknya yang rendah.
Yang terakhir membawa serta pengembangan defisit oksigen selama respirasi anaerobik dan keterbatasan mencapai ukuran besar.
Ectothermy adalah bentuk kehidupan yang lambat dengan aliran energi yang kecil, yaitu dengan kebutuhan energi yang sederhana. Yang terakhir memungkinkan mereka untuk menempati relung terestrial yang tidak digunakan oleh vertebrata homeotermik, menginvestasikan lebih sedikit energi untuk menghasilkan panas dan lebih banyak dalam aktivitas pertumbuhan dan reproduksi.
Evolusi ektotermi pada dinosaurus
Sejak fosil pertama muncul, ada perdebatan apakah dinosaurus homeothermic atau poikilothermic. Seperti yang sudah kita ketahui, ektotermi melibatkan investasi metabolisme yang rendah untuk menghasilkan panas dan sebagai gantinya energi yang tersedia di lingkungan digunakan untuk mengatur suhu tubuh.
Ini jelas membawa serangkaian masalah seperti kurangnya radiasi atau energi matahari di malam hari atau bahwa habitatnya beriklim sedang dan dingin. Secara tradisional, mengingat hubungan antara dinosaurus dan reptil saat ini, dinosaurus diklasifikasikan sebagai ektoterm.
Namun, karena gaya hidup yang disimpulkan tentang dinosaurus, beberapa argumen mendukung bahwa mereka adalah hewan endotermik.
Yang pertama adalah bahwa mereka memiliki insulasi superfisial (bulu di Archaeopteryx ), yang akan menjadi penghalang untuk penyerapan energi dari radiasi dan untuk endoterm, dengan asumsi cara untuk mempertahankan panas metabolisme.
Banyak penemuan fosil terjadi di zona beriklim sedang, itulah sebabnya mengapa dianggap endotermik untuk bertahan hidup di iklim dengan panas metabolik. Bukti lain menunjukkan bahwa hubungan antara predator dan mangsa adalah karakteristik hewan endotermik dan non-ektotermik.
Referensi
- Campbell, NA, & Reece, JB (2007). Biologi. Ed. Medis Panamerika.
- de Quiroga, GB (1993). Fisiologi dan Evolusi Hewan (Vol. 160). edisi AKAL.
- Fanjul, ML, & Hiriart, M. (Eds.). (1998). Biologi fungsional hewan . abad XXI.
- Fastovsky, DE, & Weishampel, DB (2005). Evolusi dan kepunahan dinosaurus. Pers Universitas Cambridge.
- Bukit, RW (2002). Perbandingan Fisiologi Hewan: Suatu Pendekatan Lingkungan . saya terbalik.
- Hill, RW, Wyse, GA, & Anderson, M. (2012). Fisiologi Hewan . Edisi ketiga Sinauer Associates, Inc. Publishers.
- McNab, BK (2002). Ekologi fisiologis vertebrata: pandangan dari energetika . Pers Universitas Cornell.
- Willmer, P., Batu, G., & Johnston, I. (2009). Fisiologi lingkungan hewan . John Wiley & Sons.
