Сообщение на тему теплокровные и холоднокровные животные. Профессор знаев

Теплокровность или Гомойотермия — в классическом и обычном понимании, это способность организмов поддерживать постоянную температуру тела (термический гомеостаз) независимо от температуры окружающей среды. Эта способность включает в себя возможность охлаждения или нагрева тела. Теплокровные животные преимущественно контролируют температуру своего тела за счет регулирования скорости обмена веществ.

Однако, термин «теплокровность» (как и «хладнокровие») сейчас определенный очень нечетко и существуют несколько возможных определений термина, приводит к недоразумениям. Невозможно разделить все организмы на две категории при любом определении. Поддержание температуры тела привлекает большое количество механизмов, дающих в результате почти непрерывный спектр температур тела и степени воздействия окружающей среды, с идеальными классическими определениями противоположных углах этого спектра.

Определение термина «теплокровность»

Обычно термин «теплокровность» ссылается на три отдельные аспекты терморегуляции:

1. Ендотермия (от греч. Endo — «в пределах» и therm — «тепло») — способность некоторых организмов контролировать температурами своих тел с помощью внутренних средств, например, дрожание мышц или внутриклеточных средств. Некоторые авторы ограничивают значение термина конкретными механизмами повышения скорости метаболизма животных для получения тепла. Противоположность ендотермии — экзотермии.

2. Гомойотермия (от греч. Homoios — «похожий» и therm — «тепло») — терморегуляция, что позволяет поддерживать постоянную внутреннюю температуру тела, несмотря на внешнее воздействие. Эта температура обычно выше, чем температура непосредственного окружения. Противоположность гомойотермии — пойкилотермия.

3. Тахиметаболизм (от греч. Tachy — «быстро» и metabol — «меняться») — вид терморегуляции, характерный для организмов с высоким уровнем основного обмена, то есть скорости метаболизма в состоянии покоя. Тахиметаболични организмы, по сути, сохраняют высокую активность в течение всего времени. Хотя их основной обмен и медленнее их скорость основного обмена в активном состоянии, разница не так велика, как в брадиметаболичних организмах. Тахиметаболични организмы, как правило, требуют больше пищи и хуже переносят ее нехватку.

Подавляющее большинство организмов, как традиционно называются «теплокровными» (млекопитающие и птицы), соответствуют всем трем определению. Однако, в течение второй половиниы 20-го века, исследования животных обнаружили много видов, принадлежащих к одной из этих групп, но не отвечают всем трем определением теплокровности. Например, многие летучих мышей и малых птиц — пойкилотермични и брадиметаболични во время сна. Для этих организмов используется другой термин — гетеротермия.

С другой стороны, исследования животных, которые традиционно считались хладнокровными, показали, что большинство организмов имеют различные комбинации свойств, характерных для теплокровных животных, вместе со свойствами, характерными для холоднокровных (ектотермия, пойкилотермия и брадиметаболизм), создавая широкий спектр типов терморегуляции тела.

Механизмы терморегуляции традиционно теплокровных животных

Создание и сохранение тепла

Организмы, которые традиционно считаются теплокровными, имеют большое число митохондрий на клетку, что дает им возможность производить тепло, увеличивая скорость "сжигания" жиров и сахаров. Это требует гораздо большего количества пищи, чем количество, потребляющих хладнокровные животные, для восстановления жировых и сахарной резервов.

Многие эндотермических животных дополняют клеточный механизм дрожью в холодных условиях, с целью преобразования жиров и сахаров на тепло с помощью мускульной активности. Зимой, когда часто не хватает пищи для поддержания высокой скорости обмена веществ в течение всего дня, некоторые организмы переходят в гипотермический состояние, известное как спячка или глубокий сон. В таком состоянии энергия сохраняется за счет снижения температуры тела. Многие птицы и маленьких млекопитающих (например тенреки) также позволяют температуре тела снижаться ночью, сокращая потребление энергии, необходимой для поддержания температуры тела. Даже человек несколько снижает скорость метаболизма в течение сна.

Потеря тепла больше угрожает небольшим организмам, поскольку они имеют большее соотношение внешней площади к объему. Наименьшие теплокровные животные имеют теплоизоляцию в виде меха или перьев. Водные теплокровные животные вообще используют глубокие слои жира под кожей для изоляции, потому что мех или перья неефективни в их окружениях. Пингвины используют как перья, так и жир, потому что их полуводный образ жизни ограничивает степень изоляции, которую может предоставить перьев. Птицы, особенно болотные, имеют кровеносные сосуды на нижних частях ног, служат теплообменниками — вены расположены рядом с артериями и поэтому забирают их тепло и переносят его обратно в кровоток. Многие теплокровных животных белые или светлые, сокращая потери тепла за счет излучения и из-за сокращения потока крови через кожу.

Охлаждение и предотвращения перегрева

В тропическом и экваториальном климате и в течение лета в умеренных районах перегрев является таким же угрозой, как и холод. В жарких условиях многие теплокровных животных увеличивают потерю тепла увеличением дыхания и испарением влаги в легких, и увеличением потока крови через кожу. Безволосые и коротковолосого млекопитающие кроме того потеют, потому что испарения пота также снижает температуру. Слоны сохраняют спокойствие, используя свои огромные уши подобно радиаторов: они размахивают своими ушами, увеличивая поток воздуха над ними.

Сравнение теплокровного и хладнокровной стратегий

Преимущества быстрого метаболизма

Полная скорость метаболизма животных возрастает примерно вдвое на каждые 10 C ° повышение температуры тела (кроме случаев, когда необходимо избегать гипертермии). Теплокровность не обеспечивает большую скорость движения, чем хладнокровие — хладнокровные животные могут двигаться так же быстро, как и теплокровные животные того же размера и телосложения. Но теплокровные животные значительно выносливее, чем хладнокровные организмы, потому что их быстрее метаболизм позволяет быстро восстанавливать источники энергоснабжения (особенно АТФ) и устранять продукты метаболизма (особенно молочную кислоту). Это дает возможность теплокровным хищникам догонять добычу, а потенциальной теплокровному добычи избегать хладнокровных хищников (по условиям избежание начального нападения или засады), что делает теплокровных животных успешными.

Преимущества гомейотермии

Ферменты имеют сильную зависимость активности от температуры и их эффективность намного зменшенуеться за пределами оптимальной температуры. Организмы с постоянной температурой тела, таким образом могут использовать ферменты, эффективные при определенной температуре. Другое преимущество гомейотермичних животных заключается в их способности поддерживать постоянную температуру тела и активность даже по условиям очень холодной погоды. Пойкилотермични организмы должны или эффективно функционировать далеко за пределами мексимальнои температуры в течение большинства времени, или тратить дополнительные ресурсы для создания широкого ряда ферментов, чтобы покрыть более широкий ряд температур тела.

Недалеко теплокровности

Поскольку теплокровные животные используют ферменты, которые специфичны для узкого ряда температур, гипотермия (переохлаждения) тела быстро приводит к потере активности и смерти. Также для поддержания постоянной температуры необходима энергия — это приводит к необходимости гомуйотермичним животным потреблять гораздо больше еды, чем пойкилотермичним.

Дрожь и сжигания жира для поддержания температуры требует больших затрат энергии, приводит к определенным проблемам, например:

в течение зимы, много маленьких птиц теряют около трети веса своего тела в течение ночи.
в общем теплокровных животных требует от 5 до 10 раз больше пищи, чем хладнокровная животное того же размера и строения, поэтому хладнокровные животные лучше выживают в условиях голода и в бесплодных средах.

Контроль температуры холоднокровных животных

Научное понимание механизмов терморегуляции значительно продвинулось с момента создания классического разделения организмов на теплокровных и холоднокровных, в результате была исследована большое количество таких механизмов.

Многие «хладнокровных» животных используют динамические средства для регулирования своих внутренних температур:

Ящерицы и змеи греются на солнце в утренние и вечером, и ищут убежище в полуденные часы.
Многие виды пчел и бабочек активно машут крыльями для поднятия температуры мышц перед полетом.
Пчелы в больших ульях охлаждают улей течение жарких периодов, собираясь у входов и используя свои крылья в качестве вентиляторов, продувая холоднее наружный воздух через улей. Они также нагревают улей во времена холодов, собираясь посередине и дрожа для производства тепла.
Насыпи термитов обычно ориентируются в северо-южном направлении таким образом, что они поглощают максимально возможное количество тепла как утром и вечером, и минимизируют абсорбцию тепла днем.

Некоторые другие «хладнокровные» организмы используют внутренние механизмы для поддержания температуры тела выше уровня среды:

Тунец и рыба-меч долго считались чисто хладнокровными животными. Они живут на больших океанских глубинах, где вода очень холодная. Рыба-меч, однако, может поднимать температуру своего мозга и глаз, позволяет ускорять движения глаза и обработку информации во время охоты. Тунцы могут нагревать все тело с помощью механизмов Рете-мирабле (лат. Rete mirabile), которые помогают удерживать тепло внутри тела, и минимизируют потери тепла через жабры. Их плавниковые мышцы расположенные у центра тела, минимизирует потерю тепла.
«Теплокровные» акулы (например, мако и белая акула) минимизируют потери тепла, используя свои жабры в качестве теплообменников — вены расположены рядом с артериями и поэтому переносят тепло от артерий назад к телу.
Большие морские черепахи проявляют инерционную гомейотермию (гигантотермию) — их организм минимизирует потерю тепла благодаря низкому соотношению внешней площади тела к его объему.

Рыбы – хладнокровные позвоночные животные, преимущественно живущие в воде. Тело их состоит из: головы, туловища и хвоста, органы движения – плавники. Дышат рыбы с помощью жабр. У рыб есть всего один круг кровообращения и двухкамерное сердце. Кожа имеет много желез, выделяющих слизь. У большинства рыб тело покрыто костными чешуйками. Глаза не имеют век, ноздри не соединены с глоткой, есть только внутреннее ухо, развитая боковая линия. Почки лентовидные (туловищные). Рыбы развиваются превращением: из икры или яиц выходят личинки, которые впоследствии превращаются в молодую рыбку (малек).

Хвостовой плавник придает рыбам поступательное движение; спинные и анальный плавники придают телу устойчивость; парные (грудные и брюшные) плавники играют роль рулей при поворотах и с их помощью рыба медленно движется вперед. У скатов поступательное движение осуществляют очень большие грудные плавники.

У рыб хорошо развит спинной и головной мозг. С отделов головного мозга хорошо развиты мозжечок, отвечающий за координацию движений, продолговатый, промежуточный и средний мозг, где находятся центры, управляющие жизненно важными функциями. Передняя часть мозга в основном является обонятельным анализатором, он маленький и не имеет коры. Глаза не имеют век, рыбы видят на небольшое расстояние. Ноздри ведут в замкнутый мешок, где содержатся рецепторы обоняния. Вкусовые рецепторы расположены в ротовой полости, а также на всей поверхности тела, так же как и рецепторы прикосновения (у сомов, трески и других рыб вблизи рта есть совместный орган осязания – усики). Орган боковой линии расположен по бокам туловищных и хвостовой частей тела рыбы. Это ряд отверстий, ведущих к заполненому слизью подкожного канала с рецепторами. Этот орган воспринимает силу и направление колебания воды. Благодаря этому «шестому чувству» стая даже с миллион рыб плывет слаженно, как единое существо.
В толще черепа рыбы расположено внутреннее ухо, не соединённое с внешней средой.
По сердцу, брюшной аорте и брюшной вене проходит венозная кровь, а по спинной аорте – артериальная.
Чешуя рыб состоит из костной ткани. Жаберная дуга – это тонкая кость, на которой расположены жаберные лепестки и тычинки.Спинной мозг рыб расположен в позвоночном канале, образованном отверстиями верхних дуг позвонков.
Рыбы возникли от щитковых, перешедших к хищникам. Часть жаберных дуг превратилась в органы захвата добычи – челюсти; для увеличения маневренности плавания, необходимой при охоте, возникают парные плавники. Щитки дают начало зубам и чешуе.
Рыбы дышат жабрами. Жабры состоят из скелетных элементов – жаберных дуг, входящих в состав черепа, и мягких образований – жаберных лепестков и жаберных тычинок. Рыба заглатывает воду, которая попадает в глотку, а оттуда через жаберные щели, расположенные между жаберными дугами, – наружу. Жаберные тычинки расположены с одной стороны каждой жаберной дуги. Они мешают выходу питательных частиц из глотки вместе с водой (цедильный аппарат). С другой стороны каждой дуги лежат красные жаберные лепестки пронизаны кровеносными капиллярами, где происходит газообмен.

примеры теплокровных и холоднокровных?

А пауки и скорпионы это холоднокровные или теплокровные?
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!
у них вс верно
Теплокровные животные: собака, корова, медведь, люди, лиса, обезъяна, кролик, морская свинка, овца, бык, телнок, свинья, лошадь, куры, голубь, кит, зебра, дельфин.
Холоднокровные животные: лосось, ягуана, лягушка, змея, черепаха, жаба, скат, ящерица
Теплокровные - птицы и млекопитающие
Например, синица, медведь бурый
Холоднокровные - все остальные хордовые и все беспозвоночные (хотя у них и крови нет толком)
Например, гадюка, жаба, черепаха, ланцетник, скат
Теплокровные: Человек, Лев, Волк, Синица, Медведь бурый
Хладнокровные: Окунь, Лягушка, Черепаха, Гадюка, Жаба, Скат
Теплокровные: Человек, собака, кошка, попугай, мышь, лошадь, тигр, и тд.
Хладнокровные: Змеи, ящерицы, рыбы, лягушки и др
Холоднокровные - это все рыбы, все земноводные (лягушки, жабы...) , почти все рептилии, за исключением крокодилов.
А теплокровные --это все птицы и млекопитающие, в том числе и люди.

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 медленные 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!