Studenokrvnosť je inšpiráciou pre dokonalé hospodárenie s energiou

Autor: Matej Dolinay | 21.9.2011 o 19:47 | (upravené 21.9.2011 o 20:13) Karma článku: 5,58 | Prečítané:  1663x

Plazy a obojživelníky na rozdiel od cicavcov a vtákov nedokážu udržiavať konštantnú telesnú teplotu a sú preto závislé od podmienok okolitého prostredia. Táto skutočnosť z nich ale robí odborníkov v šetrení energie a vďaka tomu prežijú v situáciách, v ktorých by teplokrvný živočích dávno zahynul. V dnešnej dobe plnej hľadania nových zdrojov energie a metód pre ich využitie by si ľudská spoločnosť mohla od nich vziať mnoho poučného.

Regulácia telesnej teploty so sebou nesie aj vysoké energetické požiadavky. Teplokrvného živočícha núti prijímať veľké množstvo potravy, aby si zachoval jej konštantnú úroveň. Plaz alebo obojživelník spotrebuje až 5 krát menej energie, aby zostal nažive, než približne rovnako veľký cicavec alebo vták. Neustále zahrievanie organizmu kvôli udržaniu základných životných funkcií je veľmi úspešnou životnou stratégiou umožňujúcou osídliť rôzne ekosystémy so značne rozdielnymi teplotami. Aj keď vtáky a cicavce sa nám dnes javia ako víťazi evolučného závodu, je dôležité si uvedomiť, že pred miliónmi rokov tomu tak nebolo. Od spodného devónu, kedy sa objavili prvé obojživelníky, boli studenokrvné stavovce o krok vpred. Vytvorili obrovské množstvo foriem vo všetkých typoch prostredí, od malých a bystrých po mohutné a ťažké. Podmienky na Zemi plazom a obojživelníkom svedčili a dokázali ich prekvapivo využívať. Vtáky a cicavce vedľa nich žili po milióny rokov a nakoniec, po klimatických zmenách a nepredvídateľných udalostiach (napríklad dopad planétky na Zem pred 65 miliónmi rokov) nahradili studenokrvné živočíchy vo veľkej miere vďaka svojej prispôsobivosti. 

Pre teplokrvné živočíchy existuje termín endotermný alebo homoiotermný, u studenokrvných sa používa ektotermný alebo poikilotermný. Bez nadbytočných výdavkov energie dokáže studenokrvný živočích vydržať oveľa dlhšiu dobu bez potravy ako porovnateľne veľký cicavec alebo vták. Vstupná energia vložená do trávenia je minimálna, preto poikilotermovia nemusia jesť po dobu mesiacov . Vďaka tomu sa dožívajú veľmi vysokého veku a môžu rásť po celý život. Drobný piskor sa dožíva veku okolo 2 rokov, zatiaľ čo o niečo menšia šípová žaba rodu Dendrobates až 12 rokov. Metabolizmus piskora ho núti neustále mu dodávať energiu, z ktorej väčšiu časť využije len na udržanie telesnej teploty. Je to rýchly a aktívny život, vedie ale taktiež k rýchlemu opotrebovaniu. Naopak plazy alebo obojživelníky majú oveľa pomalšie biologické hodiny, napríklad ich srdcový pulz je niekoľkokrát pomalší ako u teplokrvných živočíchov. Byť poikilotermným je veľmi efektívny spôsob pre šetrenie energiou, to všetko ale nie je zadarmo. Zatiaľ čo cicavec alebo vták je po chladnej noci okamžite pripravený vyvinúť maximálnu aktivitu, poikilotermný živočích musí najskôr absorbovať teplo zo slnka alebo podkladu. Do tej doby nie je schopný rýchleho pohybu, trávenia, alebo rozmnožovania. Rôzne druhy plazov a obojživelníkov riešia tento problém odlišným spôsobom. Tie s nočnou aktivitou sa zahrejú z podkladu, vodné využívajú tepelné vlastnosti vody, ktorá dobre drží teplo, tie z mierneho podnebia zase pri ochladení upadajú do stavu podobnému hibernácii. Obojživelníky majú na rozdiel od plazov priepustnú kožu bez rohovinových šupín a preto sa nesmú príliš vystavovať slnečnému žiareniu. Aby koža zostala neustále vlhká, sú aktívne prevažne v noci a teplo získavajú z okolia alebo z tukových zásob. Vďaka hospodáreniu s energiou prežijú poikilotermovia podmienky, ktoré by homoiotermné živočíchy nemohli zvládnuť. Pamlok sibírsky je schopný prežiť niekoľko rokov v zamrznutom stave v ľade pri teplotách vysoko pod bodom mrazu, mláďatá niektorých korytnačiek mierneho pásma zase dokážu prečkať niekoľkomesačnú zimu pod zemou za pomoci utlmenia životných funkcií. Taktiež pri rozmnožovaní je teplota pre plazy a obojživelníky dôležitá -často rozhoduje o pohlaví mláďat a poskytne vhodné podmienky pre vývoj embryí bez toho, aby sa o ne rodič akokoľvek staral. 

Tak ako u dĺžky života, je schopnosť zachovania tepla závislá od veľkosti živočícha. Platí to ako u homoiotermov, tak u poikilotermov -s veľkosťou tela sa totiž mení jeho objem a povrch. Vychádzame zo základných vzorcov a vieme, že povrch telesa narastá s väčším rozmerom dvojnásobne , objem až trojnásobne. Velké živočíchy majú na svoj objem veľmi malý povrch, ktorým môže teplo z tela unikať. Malá zvieratá sa naopak stretávajú s veľkým povrchom, kadiaľ strácajú veľa tepla a teda musia vynaložiť veľa energie, aby si udržali telesnú teplotu. Plazy a obojživelníky nevynaložia na udržanie svojej teploty energiu žiadnu, preto aj druhy s malými rozmermi žijú dlho, ale sú náchylné na teplotné výkyvy. Preto často menia svoje stanovištia, aby sa dokázali zahriať na slnku alebo ochladiť v chladnej nore. Základný princíp veľkosti tela ale u veľkých poikilotermov umožňuje udržiavanie pomerne konštantnej telesnej teploty aj za meniacich sa podmienok. Studenokrvný živočích tak vlastne môže mať vysokú teplotu a byť aktívny nepretržite. To mohol byť prípad vyhynutých dinosaurov, ktorí dorastali do dnes nepredstaviteľných rozmerov a ich telá teda v sebe počas teplej druhohorej klímy udržali teplo po dlhú dobu. Malé dinosaury boli zase vybavené perím, ktoré im slúžilo rovnako ako dnešným vtákom alebo srsť cicavcom. Môžeme si ale položiť otázku, či neboli skutočne teplokrvné typickým spôsobom ako cicavce a vtáky? Odpoveď nám poskytne jediný dnes žijúci plaz s touto schopnosťou -kožatka veľká. Najväčšia korytnačka na svete putuje oceánmi od tropických oblastí až po tie arktické. Vďaka sieti krvných kapilár a štiepeniu tuku si dokáže udržať teplo vo vnútri tela tak, aby neunikalo. Pri plávaní v mrazivej vode vháňa studenú krv z plutiev do hrudníka, aby sa tu ohriala. Toto všetko je možné vďaka veľkosti kožatky, a to je odpoveď aj na otázku o dinosauroch. Veľkosť mohla byť rozhodujúcim faktorom a perie zase malo zastať jej funkciu u drobných druhov prehistorických plazov. 

Studenokrvné živočíchy prežili úspešne po milióny rokov a mnohé z nich sa za tú dobu takmer vôbec nezmenili. Ich dokonalý systém hospodárenia s energiou a jej šetrenie nám môže slúžiť ako názorný príklad. Aby sme aj my dokázali byť takto šetrní, môžeme študovať ich správanie, anatómiu a fyziológiu a určite nám to prinesie mnohé zaujímavé informácie.

Páčil sa Vám tento článok? Pridajte si blogera medzi obľúbených a my Vám pošleme email keď napíše ďalší článok
Pridaj k obľúbeným

Hlavné správy

SVET

Slovák pomáha pri Mosule: Tu sa bojuje proti najväčšiemu zlu

Neumytý, neoholený, hladný. Po troch dňoch na fronte chce OLIVER VALENTOVIČ len teplú sprchu, pivo a pizzu. Pomáha pri irackom Mosule.

KOMENTÁRE

Koaličný Kotleba? Smer sa už vôbec nehanbí

Snaha kontrolovať moc je natoľko prioritná, že všetko ostatné ide bokom.

DOMOV

Najviac mladých Slovákov podporuje podľa štúdie extrémistov

S nenávisťou na webe sa stretáva 84 percent.


Už ste čítali?