Homeotherm

Un organismo è omeotermico se il suo ambiente interno mantiene una temperatura costante (entro certi limiti), indipendentemente dall'ambiente esterno ( omeostasi termica). Sono principalmente animali . Si dice che gli organismi la cui temperatura interna varia con quella dell'ambiente siano eterotermici o poichilotermici .

Per abuso di linguaggio, si dice che gli omeotermi siano a sangue caldo , al contrario degli animali a sangue freddo o dei poichilotermi, mentre quest'ultimo termine designa più precisamente gli animali la cui temperatura interna non è regolata, e quindi non necessariamente bassa.

La maggior parte degli organismi omeotermici sono anche endotermici , cioè il calore corporeo è prodotto dall'organismo stesso. Esistono, tuttavia, casi speciali.

Classificazione

Il termine "sangue caldo" è caduto in disuso tra gli scienziati, insieme a una migliore comprensione di quest'area della biologia. Quindi, è più generalmente riferito ai meccanismi di termoregolazione sottostanti:

  1. la capacità endotermica (al contrario dell'ectotermia ) di alcuni animali di controllare la propria temperatura interna tramite un muscolo, bruciare i depositi di grasso ,  ecc  ;
  2. la capacità omeotermica (contrariamente alla poïkilothermie ) di alcuni animali di mantenere la temperatura costante nel loro corpo, indipendentemente dalle influenze esterne;
  3. il tachymétabolisme (al contrario del bradymétabolisme ) termoregolazione mantenendo un alto livello di metabolismo a riposo. Gli animali bradimetabolici, d'altra parte, sono in grado di cadere in letargia quando il loro cibo scarseggia.

La maggior parte degli animali omeotermici è anche endotermica e tachimetabolica.

Alcuni animali, solitamente omeotermici, diventano eterotermici in determinate situazioni. Un esempio è il rondone nero . Così, un rondone molto giovane, completamente affamato, può sprofondare un'intera notte in un profondo letargo (la sua temperatura può scendere fino a ° C , la sua frequenza respiratoria si dimezza,  ecc. ); questo gli permette di risparmiare le sue riserve di grasso in attesa che i suoi genitori gli diano da mangiare. Possiamo anche citare animali che vanno in letargo o bambini la cui temperatura corporea non è ancora stabile.

Origine

È noto dagli anni '90 che molti dinosauri erano omeotermici: gli uccelli hanno ereditato la loro omeotermia.

Per quanto riguarda i mammiferi, la conoscenza risale al 2017, quando una serie di analisi isotopiche effettuate su 90 fossili ha mostrato che l'omeotermia appariva nella linea dei mammiferi durante il Permiano superiore, da 252 a 259 milioni di anni fa. Questo nuovo personaggio avrebbe favorito la loro sopravvivenza anche durante l'estinzione del Permiano-Triassico, 252 milioni di anni fa.

Mammiferi

La maggior parte dei mammiferi sono omeotermi. La maggior parte dell'energia che assorbiamo dal cibo viene spesa per mantenere il nostro corpo alla giusta temperatura.

La regola di Allen prevede che i climi freddi a sangue caldo di solito hanno arti e appendici più corti rispetto agli equivalenti climi più caldi degli animali.

In caso di aumento della nostra temperatura corporea si parla di febbre o di ipertermia , in caso di abbassamento di temperatura si parla di ipotermia . In entrambi i casi, se la temperatura non viene ripristinata, può verificarsi la morte.

Tuttavia, più la nostra conoscenza in materia si evolve, più difficile diventa questa classificazione tra omeotermi e poichilotermi. Così, il riccio , quando arriva l'inverno, cade in letargo e la sua temperatura si abbassa (cosa che non è il caso dell'orso, ad esempio). La sua temperatura può quindi scendere fino a pochi gradi sopra lo zero. Inoltre, oscilla poi con quello del suo riparo, pur rimanendo leggermente più alto.

Strategie

Tenere al caldo è una sfida costante per gli animali omeotermici. Per questo sono state sviluppate molte strategie:

Conseguenze

Negli animali il tentativo di mantenere la giusta temperatura può far riscaldare i muscoli da brividi mettendoli in azione e quindi sprecando energia, arrossamenti al viso (nell'uomo) alterando il flusso sanguigno (apporto di calore) o viceversa, sbiancando il pelle se il sangue viene ritirato. Nei casi più gravi, il sangue verrà reindirizzato agli organi vitali, i più importanti per la vita, che in casi importanti possono portare a congelamento e amputazioni .

Tra sangue caldo e sangue freddo

La comprensione scientifica della moltitudine di regimi di regolazione termica esistenti si è evoluta in modo significativo dalla distinzione originale tra animali a sangue caldo e animali a sangue freddo. Ad esempio, sappiamo che tutti gli animali a sangue freddo usano un processo per regolare la loro temperatura interna. Ci sono anche animali che non appartengono precisamente a nessuna delle due categorie (tra sangue caldo e sangue freddo ).

In tal modo :

Apogia vegetale

Le piante, pur non rientrando nel rigido quadro dell'omeotermia, hanno dovuto anche sviluppare strategie di adattamento per non seccarsi (come i cactus che hanno spine e senza foglie), o al contrario spendere acqua per evaporazione per mantenere la temperatura sopportabile. (la stragrande maggioranza degli alberi decidui nell'emisfero settentrionale).

La spata di calle presente nell'infiorescenza è in grado di produrre calore. Anche se questo non serve come nel regno animale a mantenere la temperatura, permette alla pianta di mantenere una temperatura leggermente superiore alla temperatura esterna dell'aria. Questa differenza di temperatura è apprezzata dai Ditteri (mosche) in particolare di notte. Questi insetti sono attratti dal calore e a loro volta impollinano la pianta.

Benefici

Questa innovazione fisiologica , da cui molte altre sembrano derivare, comporta un maggior consumo di cibo al fine di fornire l'energia necessaria alla produzione di calore. Ma allo stesso tempo, la regolazione della loro temperatura da parte degli organismi consente loro un'attività più sostenuta e continua che consente loro di soddisfare queste esigenze aggiuntive ed evitare i predatori. L'acquisizione dell'omeotermia può essere interpretata in termini di utilità e beneficio per l'organismo nella lotta per la vita , ma sembra più interessante vedere che diventando più dipendenti da un fattore relativamente stabile dell'ambiente (il cibo), i mammiferi diventano più indipendenti dei capricci dell'ambiente (variazioni di temperatura dovute alle stagioni). Con questa complessificazione della loro organizzazione interna, acquisiscono quindi un miglior controllo della propria esistenza, una maggiore autonomia rispetto all'ambiente.

I principali vantaggi sono quindi:

  1. Mantenimento della normale attività per temperature esterne fluttuanti.
  2. Liberazione dai vincoli dell'ambiente esterno e quindi espansione della diversificazione delle forme viventi.
  3. Risparmio idrico mantenendo una temperatura corporea al di sopra della temperatura ambiente, che limita il raffreddamento evaporativo dell'acqua dal corpo.
  4. L'omeotermia favorisce l'acquisizione del sonno paradossale e della gestazione intrauterina.

Somiglianze

I due regni hanno strategie simili. L'evaporazione dell'acqua nelle piante può essere paragonata alla sudorazione negli animali .

Note e riferimenti

  1. "I  nostri antenati erano a sangue caldo appena prima dell'estinzione del Permiano-Triassico  " , sul CNRS ,18 luglio 2017(visitato il 14 settembre 2017 ) .
  2. (a) K. Rey, R. Amiot, Fourel F., F. Abdala F. Fluteau, NS Jalil, J. Liu, BS Rubidge, RMH Smith, J.-S. Steyer, PA Viglietti, X. Wang e C. Lécuyer, "  Gli isotopi dell'ossigeno suggeriscono un elevato termometabolismo all'interno di più cladi terapsidici Permo-Triassici  " , eLife ,18 luglio 2017( DOI  10.7554 / eLife.28589 ).
  3. Erik Stokstad, "  Gli scienziati scoprono il primo pesce dal corpo caldo  ", Science .org ,14 maggio 2015( leggi online )
  4. Grégoire Macqueron, "  La capra a sangue freddo ...  ", Futura-Sciences ,22 novembre 2009( leggi online )
  5. "  La tartaruga liuto  " , su www.hww.ca/fr/ (Fauna e flora del paese)
  6. Robert E. Ricklefs e Gary L. Miller, Ecology , De Boeck Superior,2005, p.  100

Vedi anche

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