הטרותרמיה
הטרותרמיה (מיוונית ἕτερος heteros – "אחר" ו-θέρμη thermē – "חום") הוא כינוי לתרמורגולציה (ויסות חום) של בעלי חיים המשתנה בין ויסות עצמי של טמפרטורת גופם, הומיאותרמיה, לבין מתן אפשרות לסביבה הסובבת להשפיע עליו פויקילותרמיה. במילים אחרות, הם מציגים מאפיינים של שתי האסטרטגיות לוויסות חום הגוף.
הגדרה
[עריכת קוד מקור | עריכה]בעלי חיים הטרו-תרמיים הם אלה שיכולים לעבור בין אסטרטגיות פויקילותרמיות להומיאותרמיות. שינויים אלו באסטרטגיות הוויסות מתרחשים על בסיס יומי או על בסיס שנתי. בדרך כלל המשמעות היא שינוי בקצב חילוף החומרים. שניתן להבחין בכך בקרב יונקים וציפורים קטנות (למשל עטלפים ויונקי דבש), בשונה מהויסות בקרב בעלי חיים בעלי דם קר. אצל מיני עטלפים רבים, טמפרטורת הגוף וקצב חילוף החומרים עולים רק במהלך פעילות. בזמן מנוחה, בעלי חיים אלו מפחיתים את חילוף החומרים שלהם בצורה דרסטית, מה שגורם לכך שחום גופם יורד לטמפרטורה קרובה לזו של הסביבה הסובבת. זה הופך אותם להומיאותרמיים כשהם פעילים, ולפויקילותרמיים בזמן מנוחה. תופעה זו נחקרה באינטנסיביות באוגר הדג'ונגרי. במהלך עונת התרדמה, לבעל חיים זה חילוף חומרים מופחת מאוד בכל יום במהלך שלב המנוחה, בעוד הוא חוזר לחילוף חומרים אנדותרמי במהלך השלב הפעיל שלו, מה שמוביל לטמפרטורת גוף אותרמית רגילה (בסביבות 38מעלות צלזיוס).
יונקים גדולים יותר (כגון סנאים קרקעיים) ועטלפים מראים ירידה משמעותית בפעילות ובטמפרטורה למשך תקופה ארוכה בעת תרדמת חורף (עד מספר שבועות).[1] טמפרטורת הגוף יורדת עד למעלת צלזיוס אחת מעל טמפרטורת הסביבה וחילוף החומרים עשוי לרדת לכ-1% מקצב חילוף החומרים האנדותרמי הרגיל. אפילו בתרדמת חורף עמוקה שכזו, תקופות ההאטה הארוכות מופגות לעיתים על ידי פרקי חילוף חומרים אנדותרמיים, הנקראים עוררות (בדרך כלל נמשכים בין 4-20 שעות). עוררויות מטבוליות אלו גורמות לטמפרטורת הגוף לחזור לרמות האותרמיות 35-37 מעלות צלזיוס.[1] רוב האנרגיה המושקעת בתרדמת החורף מושקעת בעוררות (70-80%), אך תפקידן נותר בלתי פתור.
תבניות שינה רדודות ללא עוררות תוארו ביונקים גדולים (כמו הדוב השחור),[2] או בנסיבות סביבתיות מיוחדות.[3]
הטרותרמיה אזורית
[עריכת קוד מקור | עריכה]הטרותרמיה אזורית מתארת אורגניזמים המסוגלים לשמור על "אזורי" טמפרטורה שונים באזורים שונים בגוף. זה מתרחש בדרך כלל בגפיים, ומתאפשר באמצעות עקרון הזרימה בכוונים מנוגדים להעברת חום (counter current), כמו רשת פלאים המצוי בטונה ובציפורים מסוימות.[4] מחליפים אלו משווים את הטמפרטורה בין דם עורקי חם שיוצא לגפיים לבין דם ורידי קר החוזר, ובכך מפחיתים את אבדן החום. פינגווינים וציפורים ארקטיות רבות משתמשים במחליפים אלה כדי לשמור על רגליהם בטמפרטורה קרובה לזו של הקרח שמסביב. זה מונע מהציפורים להיתקע על משטח קרח. בעלי חיים אחרים, כמו צב ים גלדי, משתמשים במחלפי החום כדי לאסוף, ולשמור על חום שנוצר על ידי סנפיריהם השריריים.[5] ישנם אפילו חרקים אשר מחזיקים במנגנון זה. הדוגמה המוכרת ביותר היא דבורי בומבוס, המפגינות חילופי חום נגד זרם בנקודת ההתכווצות בין המזוזומה ("בית החזה") למטזומה ("בטן"); החום נשמר בבית החזה ואבד מהבטן.[6] באמצעות מנגנון דומה מאוד, הטמפרטורה הפנימית של בית החזה של דבורת הדבש יכולה לעלות על 45 מעלות צלזיוס בזמן טיסה.
קישורים חיצוניים
[עריכת קוד מקור | עריכה]הערות שוליים
[עריכת קוד מקור | עריכה]- ^ 1 2 Hut, RA; Barnes, BM; Daan, S (ינו' 2002). "Body temperature patterns before, during, and after semi-natural hibernation in the European ground squirrel". Journal of Comparative Physiology B. 172 (1): 47–58. doi:10.1007/s003600100226. PMID 11824403.
{{cite journal}}: (עזרה) - ^ Tøien, Ø; Blake, J; Edgar, DM; Grahn, DA; Heller, HC; Barnes, BM (18 פבר' 2011). "Hibernation in black bears: independence of metabolic suppression from body temperature". Science. 331 (6019): 906–9. Bibcode:2011Sci...331..906T. doi:10.1126/science.1199435. PMID 21330544.
{{cite journal}}: (עזרה) - ^ Dausmann, KH; Glos, J; Ganzhorn, JU; Heldmaier, G (24 יוני 2004). "Physiology: hibernation in a tropical primate". Nature. 429 (6994): 825–6. Bibcode:2004Natur.429..825D. doi:10.1038/429825a. PMID 15215852.
{{cite journal}}: (עזרה) - ^ Katz, Stephen L. (2002-08-01). "Design of heterothermic muscle in fish". Journal of Experimental Biology (באנגלית). 205 (15): 2251–2266. doi:10.1242/jeb.205.15.2251. ISSN 1477-9145. PMID 12110659.
- ^ James, Michael C; Mrosovsky, N (2004-08-01). "Body temperatures of leatherback turtles (Dermochelys coriacea) in temperate waters off Nova Scotia, Canada". Canadian Journal of Zoology (באנגלית). 82 (8): 1302–1306. doi:10.1139/z04-110. ISSN 0008-4301.
- ^ Heinrich, B. (1976-06-01). "Heat exchange in relation to blood flow between thorax and abdomen in bumblebees". Journal of Experimental Biology (באנגלית). 64 (3): 561–585. doi:10.1242/jeb.64.3.561. ISSN 1477-9145. PMID 945321.