Хладнокровные и теплокровные. Хладнокровные животные – рыбы. Характеристика пойкилотермных животных

Пойкилотермия у живых существ

К пойкилотермным организмам относят все современные таксоны органического мира, кроме двух классов позвоночных животных – птиц и млекопитающих . Долгое время считалось, что все млекопитающие являются теплокровными , однако современные исследования показали, что голый землекоп - единственный известный на сегодняшний день холоднокровный представитель этого класса ; предполагалось также, что к пойкилотермным млекопитающим относился вымерший балеарский козёл . Дискуссионным также является вопрос о том, относились ли к холоднокровным животным динозавры , однако в последнее время учёные больше склоняются к версии их теплокровности, исходя из исследований изотопов кислорода , темпов роста и т.п. Кроме того, также постоянно растёт число находок динозавров с плотными перьеподобными покровами даже у тех видов, которые к полёту не имели никакого отношения. Считается, что теплокровность - базальный признак всех архозавров и теплокровными были даже многие крокодиломорфы , в том числе предки современных крокодилов . Нередко выделяемое понятие инерционной теплокровности или гигантотермии - когда организм прогревается на солнце, после чего за счёт больших размеров тела держит относительно постоянную температуру, как крупные современные крокодилы , не следует выносить из определения пойкилотермии, поскольку организм все также неспособен самостоятельно вырабатывать достаточное количество тепла.

Физиологическое описание

Механизмы терморегуляции у холоднокровных несовершенны, что объясняется пониженным уровнем обмена веществ , который примерно в 20-30 раз медленнее, чем у гомойотермных животных, и особенностями их нервной системы. Температура тела обычно на 1-2 °C выше температуры окружающей среды или равна ей. Повышение температуры происходит в результате поглощения солнечного тепла, тепла нагретых поверхностей (поведенческая терморегуляция) или работы мышц.

На выход температуры внешней среды за пределы предпочтительного диапазона (оптимума) холоднокровные реагируют вхождением в состояние анабиоза , и за счет снижения энергозатрат переживают температурный стресс.

Основным недостатком пойкилотермности является медлительность животных при температуре ниже оптимума.

См. также

Примечания

1. http://pdnr.ru/a19567.html (рус.)
2. http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=1467874&tool=pmcentrez (англ.)
   http://elementy.ru/news/430671 (рус.)
3. http://phys.org/news177755291.html (англ.)
4. [http://palaeo-electronica.org/1999_2/gigan/issue2_99.htm THERMOPHYSIOLOGY AND BIOLOGY OF GIGANOTOSAURUS: COMPARISON WITH TYRANNOSAURUS] (неопр.) . palaeo-electronica.org. Проверено 19 июля 2017.
5. Paul, G.S. (1988). Predatory Dinosaurs of the World . New York: Simon and Schuster. p. 155. ISBN .
6. Armand de Ricqlès, Kevin Padian, Fabien Knoll, John R. Horner. On the origin of high growth rates in archosaurs and their ancient relatives: Complementary histological studies on Triassic archosauriforms and the problem of a “phylogenetic signal” in bone histology // Annales de Paléontologie. - 2008-04-01. - Т. 94 , вып. 2 . - С. 57–76 . - DOI :10.1016/j.annpal.2008.03.002 .
7. Summers, A.P. (2005). "Evolution: Warm-hearted crocs". Nature . 434 (7035): 833–834.

В наших лесах из позвоночных животных, кроме зверей и птиц, водятся земноводные и пресмыкающиеся. Эти животные не имеют постоянной температуры тела, их активность зависит от температуры окружающего воздуха или воды.

В связи с этим холоднокровные животные – лягушки и деятельны только в теплое время года, а на зиму забираются под воду или укрытия на земле и впадают в спячку.

В лесах юго-западной Украины, Крыма, Кавказа и южного Приморья распространена маленькая лягушка квакша. Спинка у нее зеленая, брюшко желтое. Свою окраску квакша меняет под влиянием света: ночью она зеленая, при солнечном свете становится белесовато-зеленой.

Всю жизнь за исключением периода размножения и спячки, квакши проводят на деревьях. На концах пальцев у этих лягушек имеются присоски, при помощи их они свободно лазают по стволам и ветвям.

Питаются лягушки насекомыми, уничтожают в больших количествах вредителей леса. Зимуют в водоемах, зарывшись в ил.

В южной полосе лесной и лесостепной зон европейской части страны, в Крыму и на Кавказе живет лягушка чесночница. По величине она меньше других лягушек. Окраска у нее темно-бурая, с черными пятнами.

В период размножения чесночница держится в воде, откладывая яйца на дно водоемов, а все остальное время проводит в лесу, на полях, лугах и моховых болотах.

Головастики чесночниц развиваются медленно, иногда даже перезимовывают, достигая большой величины (до 15 см). Деятельны эти холоднокровные животные ночью, на день зарываются в почву на глубину до 1 м. Питаются жуками щелкунами, гусеницами совок и пядениц, а зарывшись в почву, находят личинки майского жука. Постоянного убежища не имеют. Зимуют чесночницы в почве на глубине более 2 м.

Спасибо вам за внимание драгоценный мой читатель. Вы можете получать мои статьи на свою почту, если оформите подписку в верхнем правом углу сайта. Заходите на сайт. Я всегда рада видеть Вас и уверена, что Вы обязательно найдете что-то интересное для себя.

Была ли статья полезна Вам? Выскажите ваше мнение в комментариях ниже. Ну и конечно же, если Вы расскажите о прочитанном своим друзьям, нажав на кнопки соц.сетей, я буду Вам очень признательна.

Мир животных разнообразен и удивителен. Они отличаются друг от друга по многим биологическим характеристикам. Хочется остановиться на отношении животных к температуре окружающей среды и выяснить: холоднокровные животные - это какие?

Общие понятия

В биологии существуют понятия холоднокровных (пойкилотермных) и теплокровных Считается, что холоднокровные животные - это те, температура тела которых непостоянна и зависит от окружающей среды. Теплокровные не имеют такой зависимости и отличаются постоянством Так каких животных называют холоднокровными?

Разнообразие холоднокровных животных

В зоологии холоднокровные животные - это примеры низкоорганизованных классов К их числу относятся все беспозвоночные и часть позвоночных: рыбы, Исключение составляют крокодилы, которые тоже являются пресмыкающимися. В настоящее время к данному типу также относят еще один вид млекопитающих - голый землекоп. Изучая эволюцию, многие ученые до недавнего времени относили к холоднокровным и динозавров. Однако на теперешний момент существует мнение, что они все же были теплокровными по инерционному типу терморегуляции. Это означает, что древние гиганты имели способность накапливать и удерживать за счет огромной массы солнечное тепло, что позволяло им сохранять постоянную температуру.

Особенности жизнедеятельности

Холоднокровные животные - это те, которые в силу слабо развитой нервной системы имеют несовершенную систему регуляции основных жизненно важных процессов в организме. Следовательно, и обмен веществ у холоднокровных животных тоже имеет низкий уровень. Действительно, он протекает намного медленнее, чем у теплокровных (в 20-30 раз). При этом температура тела бывает выше на 1-2 градуса температуры окружающей среды или равна ей. Эта зависимость является ограниченной во времени и связана со способностью накапливать тепло от предметов и солнца либо согреваться в результате мышечной работы в случае если снаружи поддерживаются приблизительно постоянные параметры. В том же случае, когда внешняя температура опускается ниже оптимального, все обменные процессы у холоднокровных замедляются. Реакции животных становятся заторможенными, вспомните сонных мух, бабочек и пчел осенью. Когда происходит понижение температурного режима на два и более градуса в природе, эти организмы впадают в оцепенение (анабиоз), переживают стресс, а иногда и погибают.

Сезонность

В неживой природе существует понятие смены времени года. Особенно выражены данные явления в северных и умеренных широтах. Абсолютно все организмы реагируют на данные изменения. Холоднокровные животные - примеры приспособлений живых организмов к температурным изменениям окружающей среды.

Адаптация к окружающей среде

Пик активности холоднокровных и основные жизненные процессы (спаривание, размножение, выведение потомства) приходится на теплый период - весну и лето. В это время мы повсеместно можем видеть множество насекомых и наблюдать их жизненные циклы. В околоводных и водных местностях можно встретить массу земноводных (лягушек) и рыб на разных стадиях развития.

В лесах и на лугах довольно часто встречаются пресмыкающиеся (ящерицы, разных поколений.

С приходом осени или в конце лета животные начинают усиленно готовиться к зимовке, которую большинство из них проводят в анабиозе. Для того чтобы не погибнуть в период холодов, подготовительные процессы по запасу питательных веществ в их организмах происходят заблаговременно, в течение всего лета. В это время клеточный состав меняется, в нем становится меньше воды и больше растворенных компонентов, которые будут обеспечивать процесс питания весь зимний период. С понижением температуры уровень обмена веществ тоже замедляется, расход энергии уменьшается, что позволяет холоднокровным всю зиму проводить в спячке, не заботясь о добыче пищи. Также важным этапом подготовки к неблагоприятным температурным условиям является сооружение закрытых "помещений" для зимовки (ямы, норы, домики и т. д.). Все эти жизненные явления носят цикличный характер и повторяются из года в год.

Данные процессы также являются безусловными (врожденными) рефлексами, передающимися по наследству из поколения в поколение. Животные, которые претерпевают определенные мутации в генах, отвечающих за передачу этой информации, погибают в течение первого года жизни, а их потомство также может унаследовать эти нарушения и быть нежизнеспосбным.

Толчком к пробуждению от анабиоза становится повышение температуры воздуха до необходимого уровня, который характерен для каждого класса, а иногда и вида.

Согласно холоднокровные животные - это низшие существа, у которых из-за слабого развития нервной системы механизмы терморегуляции тоже не совершенны.

Холоднокровные животные один из биологических видов отряда живых организмов природы.

Их особенность заключается в колебаниях температуры тела в зависимости от состояния окружающей их среды.

Представители отряда холоднокровных животных

Животные с переменчивой температурой тела, определяющейся температурой среды, в которой они находятся.

Иначе, пойкилотермные организмы, в основном низко организованный класс:

• беспозвоночные представители животного мира;
• некоторые виды позвоночных рыб;
• земноводные организмы;
• пресмыкающиеся животные.

Современные аспекты биологии выделили дополнительно в этот отряд один из видов млекопитающих – . Изменения температуры окружающей атмосферы вызывают состояние оцепенения животных, превышение оптимальных пределов состояния среды может закончиться их гибелью.

голый землекоп фото

У этих организмов отсутствует механизм терморегуляции, что характеризуется слабой нервной системой и несовершенным обменом веществ.

Образ жизни

Жизнедеятельность организмов с переменчивой температурой в силу своих особенностей, имеет наиболее высокую активность в теплый период времени года. С наступлением весны, затем, лета они активизируют свою жизнедеятельность.

лягушки фото

Холоднокровные организмы начинают спаривание, выводят потомство. Как правило, в воде и на берегах водных систем можно наблюдать весь жизненный цикл пойкилотермных животных. Ступени развития различных особей неодинаковы.

Лягушки, рыбы, пресмыкающиеся, обитающие в лесу, заливных лугах представляют многообразие поколений. Несмотря на стадию развития с приближением осенней поры, холоднокровные особи готовятся к зимовке, впадая в анабиоз.

змея фото

Чтобы в этом состоянии перенести зимовку в течение теплого периода эти организмы проводят закладку питательных веществ в организм. На протяжении всего теплого сезона состав их клеток постоянно изменяется, обеспечивая возможность использования полезных компонентов в течение всей зимней спячки.

Одновременно холоднокровные готовят место зимовки в ямах, дуплах, норах. Жизненный цикл пойкилотермных животных ежегодно повторяется.

Внешний вид пойкилотермных животных

Земноводные – один из видов холоднокровных животных могут жить в воде и на суше. Для них характерны:

• наличие двух пар конечностей;
• органы дыхания в виде легких и кожи;
• трехкамерное сердце;
• веки, обладающие подвижностью, ноздри, барабанные перепонки.

крокодил фото

Пресмыкающиеся, в основном ведут наземный образ жизни. Своеобразное строение этого вида холоднокровных определяется способом их существования. Они имеют:

• плотный, сухой кожный покров, образовавшийся в результате ороговения;
• скелет имеет четыре четко разделяющихся отдела: шейную часть, туловищный центр, крестовые и хвостовые позвонки; передние конечности аналогичные по строению земноводным организмам;
• дыхание легочное;
• сердце, также как у земноводных состоит из желудочка и предсердий;
• наличие выделительной системы, включающей почки, мочеточник, мочевой пузырь;
• наличие основных органов чувств, представленных зрением, обонянием, слухом, вкусовыми рефлексами, осязанием.

Размножение холоднокровных животных

Для многих животных отряда холоднокровных свойственно наличие двух противоположных полов – самцов и самок. Они спариваются и производят потомство с признаками своих родителей. Холоднокровные вида тлей, дафний, представляют один пол, это самки. Они обладают способностью к размножению, не привлекая к спариванию самцов.

ящерица фото

Отряд холоднокровных включает некоторые организмы, которые с изменением внешних условий могут изменить пол. Такие особи встречаются среди некоторых видов рыб и устриц. Плодовитость холоднокровных зависит от способов воспитания ими потомства.

Высокая плодовитость характерна для тех особей, потомство которых отличается значительной смертностью и служит пищей для других обитателей животного мира. Животные, проявляющие особенную заботу в воспитании потомства, как правило, имеют длительные жизненные сроки. Самцы и самки проявляют обоюдное участие в выращивании детенышей.

Теплокровные животные имеют постоянную устойчивую температуру тела, которая не зависит от температуры окружающей среды. У холоднокровных животных температура тела изменяется в зависимости от температуры окружающей среды.

Теплокровными животными являются млекопитающие и птицы. Все остальные позвоночные (земноводные, пресмыкающиеся, рыбы) и все беспозвоночные являются холоднокровными.

У холоднокровных животных медленнее протекают процессы обмена веществ - в 20-30 раз медленнее, чем у теплокровных! Поэтому температура их тела выше температуры окружающей среды максимум на 1-2 градуса. Холоднокровные животные деятельны только в теплое время года. Когда температура снижается, то у холоднокровных животных снижается скорость движения (вы, наверно, замечали, "сонных" мух, пчел или бабочек осенью?) На зиму они впадают в состояние анабиоза, то есть в спячку.

Теплокровность считается более выгодным свойством организма с точки зрения эволюции, так как позволяет существовать в самых различных климатических условиях и сохранять активность и в холодное, и в жаркое время года. Обеспечивается теплокровность механизмами терморегуляции. Есть три основных пути терморегуляции:

1. Химическая терморегуляция - усиленное образование тепла в ответ на понижение температуры среды.

2. Физическая терморегуляция - изменение уровня теплоотдачи. Физическая терморегуляция обеспечивается не за счет дополнительной выработки тепла, а за счет сохранения его в теле животного, путем рефлекторного сужения и расширения кровеносных сосудов кожи (это меняет ее теплопроводность), изменения теплоизолирующих свойств меха и перьевого покрова, регуляции испарительной теплоотдачи. Густой мех млекопитающих, перьевой покров птиц позволяют сохранять вокруг тела прослойку воздуха с температурой, близкой к температуре тела животного, и тем самым уменьшать теплоотдачу во внешнюю среду. У обитателей холодного климата хорошо развит слой подкожной жировой клетчатки, который равномерно распределен по всему телу и является хорошим теплоизолятором.

Отличным механизмом регуляции теплообмена служит также испарение воды путем потоотделения. Человек при сильной жаре может выделять более 10 л пота в день! Потоотделение способствует охлаждению тела.

3. Поведенческая терморегуляция (например, когда животное старается избегать неблагоприятных температур, перемещаясь в пространстве).

Поддержание высокой температуры тела обеспечивается за счет того, что на холоде процессы теплопродукции в организме преобладают над процессами теплоотдачи. Но поддержание температуры за счет возрастания теплопродукции требует большого расхода энергии, поэтому животные в холодный период года нуждаются в большом количестве пищи или тратят много жировых запасов, которые они накопили летом. Поэтому, например, птицам, остающимся зимовать, страшны не столько морозы, сколько бескормица. И именно из-за недостатка еды, а не из-за холода впадают в спячку зимой некоторые теплокровные, например, медведи.

Неужели у холоднокровных нет никаких преимуществ перед теплокровными? Конечно же, есть! Ведь не случайно холоднокровные на нашей планете более многочисленны, чем теплокровные. Преимущество холоднокровных в том, что теплокровным для поддержания постоянной высокой температуры тела необходимо много энергии, то есть еды, и при ее недостатке во время похолодания они просто погибают, а холоднокровные спокойно могут пережить холодное время, залегая в спячку. Поэтому, например, практически голые холоднокровные амфибии - вездесущие животные, способные обитать во всех частях света, кроме Антарктиды!