פוקילותרמיות
 |
הערך נמצא בשלבי עבודה: כדי למנוע התנגשויות עריכה ועבודה כפולה, אתם מתבקשים שלא לערוך את הערך בטרם תוסר ההודעה הזו, אלא אם כן תיאמתם זאת עם מניח התבנית.
| |
| הערך נמצא בשלבי עבודה: כדי למנוע התנגשויות עריכה ועבודה כפולה, אתם מתבקשים שלא לערוך את הערך בטרם תוסר ההודעה הזו, אלא אם כן תיאמתם זאת עם מניח התבנית. | |
פּוֹיקִילוֹתֶרְמִיוּת היא מאפיין של יצורים חיים שטמפרטורת גופם יכולה להשתנות במידה רבה, בהתאם לשינויים בסביבה, תחת תנאים פיזיולוגיים תקינים. המושג ההופכי לפויקילותרמיות הוא הומיאותרמיות. השימוש במושג במחקר מתייחס בעיקר לבעלי חיים, אך בעיקרון ניתן להשתמש בחלוקה לפויקילותרמיות הוא הומיאותרמיות ביחס לכל אורגניזם. לא קיים קונצנזוס ברור לגבי מידת ההשתנות האפשרית של הטמפרטורה שמעבר לה נחשב האורגניזם לפויקילותרמי, אך בדרך כלל אם הטמפרטורה של אורגניזם בריא משתנה ביותר מ-1.5–2 מעלות צלזיוס כתוצאה משינוי בתנאי הסביבה הוא נחשב לפויקילותרמי.[1]
רוב האורגניזמים המוכרים למדע הם פויקילותרמיים,[2] ובכלל זאת רוב חסרי החוליות היבשתיים, כל חסרי החוליות והדגים בים באזור שבין הגאות והשפל, כל חסרי החוליות ורוב הדגים שחיים במים מתוקים ורוב הדו-חיים והזוחלים. מנגד, כמעט כל היונקים והעופות הבוגרים הם הומיאותרמיים – חריגים לכך הם החפרפזיים והחולד העירום האפריקני – וכך גם חלק מהזוחלים הגדולים ודגים וחסרי חוליות שחיים בסביבות עם טמפרטורת מים קבועה יחסית.[3]
אטימולוגיה
[עריכת קוד מקור | עריכה]מקור המילה פויקילותרמי מיוונית: פויקילוס (ποικίλος) – מגוון, תרמוס (θερμός) – חום. פויקילותרמיות היא ההגדרה העדכנית לתכונתם של יצורים שנקראו בעבר "בעלי דם קר". כל חסרי החוליות הם פוקילותרמיים וכך גם שלוש מחלקות מבין החוליתניים: דגים, דו חיים וזוחלים. ליצורים אלה אין יכולת לווסת את טמפרטורת הגוף באמצעות תהליכים פנימיים. בעלי חיים אלה נקראים גם אקטותרמיים. אקטו= מבחוץ, כלומר חום גופם נובע מחום הנקלט מבחוץ.
פויקילותרמיות ואקטותרמיות
[עריכת קוד מקור | עריכה]אורגניזמים פויקילותרמיים הם ברוב המוחלט של המקרים גם אקטותרמיים:[א] טמפרטורת גופם נקבעת על ידי הסביבה, וההשפעה של מקורות חום פנימיים לגוף האורגניזם היא שולית.[ב] עם זאת, שני המושגים נבדלים זה מזה – האחד מתייחס לאי-יציבות טמפרטורת הגוף והשני למקור החום. בנוסף, בעוד שיונקים ועופות בוגרים הם הומואיתרמיים ואנדותרמיים, יילודים (בתקופה מיד לאחר הלידה) של מיני יונקים ועופות רבים הם אנדותרמיים ופויקילותרמיים. טמפרטורת הגוף של גוזלים של מיני ציפורים שונים עשויה לצנוח בכ-8–10 מעלות צלזיוס כשההורה עוזב את הקן ולעלות חזרה דקות לאחר שההורה חוזר. חלק מהעופות והיונקים האנדותרמיים יכולים להפוך לפויקילותרמיים באופן זמני, ובמידה משתנה בין המינים, בזמן תרדמה. החולד העירום הוא יונק פויקילותרמי, אך בתנאים מסוימים התרומה של תהליכים בגוף עצמו לטמפרטורת הגוף אינה שולית, ולכן הוא יכול להיחשב לאנדותרמי.[6]
על פי רוב, בעלי חיים אקטותרמיים הם פויקילותרמיים, כיוון שבדרך כלל התרמורגולציה שלהם אינה יעילה מספיק בכדי לספק טמפרטורת גוף קבועה או קבועה בקירוב. עם זאת, לכלל זה יש יוצאים מן הכלל.[7] לדוגמה, קבוצה גדולה של בעלי חיים אקטותרמיים ימיים חיים בסביבה שבה הטמפרטורה יציבה, הטמפרטורה של גופם אינה משתנה ביותר מחצי מעלה צלזיוס והם לא יכולים לשרוד שינויים גדולים וחדים בטמפרטורה. בין בעלי חיים אלה, שהם אקטותרמיים ובאופן מעשי הומיאותרמיים, נכללים קבוצה גדולה של חסרי חוליות שחיים במעמקי הים וכן דגים וחסרי חוליות בסביבת הים הפתוח ובסביבה האנטארקטית.[8]
מאפיינים
[עריכת קוד מקור | עריכה]
טמפרטורת הגוף היא פרמטר בעל משמעות מכרעת עבור בעלי החיים, משום שכל התהליכים המטבוליים המתרחשים בגופם של יצורים חיים תלויים בפעילות האנזימים. התחום האופטימלי לפעילות רוב האנזימים הוא 25 מעלות צלזיוס עד 40 מעלות צלזיוס, וגם בעלי חיים פויקילותרמיים יהיו פעילים כאשר גופם נמצא בסביבה תרמית בטווח זה. לכן, גם הם חייבים לווסת את טמפרטורת גופם, כדי שיוכלו לפעול. תגובה טיפוסית של יצורים פויקילותרמיים לתנודות בטמפרטורה היא שינוי מקום ושינוי תנוחה, כדי למזער את הסכנה בטמפרטורה גבוהה מדי או נמוכה מדי. ויסות החום של יצורים אלה הוא ויסות התנהגותי. הם עושים זאת בעזרת אדפטציות התנהגותיות, כמו חשיפה לשמש (או צל), מים או אוויר. מוכר המושג "התחרדנות" [9]-פועל זה נגזר מהתנהגות החרדון ש"משתזף" בשמש לצורך העלאת חום גופם.
לפי הנאמר לעיל, דמם של האורגניזמים פויקילותרמיים איננו יכול להיות תמיד קר. בראטרורם[10] מצא כי טמפרטורת הגוף של איגואנת המדבר נעה בין 18 מעלות בזמן שנת החורף עד לשיא של 46.4 מעלות בזמן פעילות בשעות החמות, לפני שהיא נאלצת לתפוס מחסה מהשמש ולקרר עצמה.
יתרונות האקטותרמיות
[עריכת קוד מקור | עריכה]אצל בע"ח פויקילוטרמיים אין בזבוז אנרגיה על ידי הפניתה לשמירת חום הגוף. לדוגמה, המזון הדרוש ביממה לציפור קטנה, אוכלת חרקים, הומיאותרמית מהיותה שייכת למחלקת העופות, יכול להספיק לזוחל באותו גודל למשך חודש.[11] מסיבה זו, בסביבות מחיה קשות, מעוטות משאבי מזון, נמצא בעיקר יצורים פויקילותרמיים. יצורים אלה, במהלך האבולוציה, לא פיתחו מערכות הצורכות אנרגיה רבה, כגון מח מורכב או כנפיים משוכללות. בנוסף, לחלק מהם יש מספר מערכות אנזימטיות עבור כל אחד מהתהליכים החשובים בגוף. לכל מערכת אנזימטית כזו יש טמפרטורה אופטימלית שונה. תכונה זו מאפשרת להם אקלום (אנ') לתנאי טמפרטורת סביבה משתנים, כאשר שינוי הטמפרטורה הוא הדרגתי. מנגנון זה מופעל עם השתנות העונות, כאשר הטמפרטורה יורדת בהדרגה. אז מיוצרים אנזימים חדשים, הפועלים בטמפרטורה החדשה.[12][13]
חסרון האקטותרמיות
[עריכת קוד מקור | עריכה]פעילות מוגבלת, לרוב בהתאם לטמפרטורת הסביבה. אם טמפרטורת הסביבה משתנה במהירות ואין שהות לאדפטציה, האנזימים מפסיקים לפעול ובעל החיים מת.
ראו גם
[עריכת קוד מקור | עריכה]קישורים חיצוניים
[עריכת קוד מקור | עריכה]- פוקילותרמיות, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
- ארז גרטי-מהם אנזימים- מכון דוידסון
ביאורים
[עריכת קוד מקור | עריכה]- ^ חלק מהמילונים שומרים את המונח "אקטותרמיות" רק לבעלי חיים שטמפרטורת גופם נקבעת על ידי הסביבה, נעה בטווח מצומצם יחסית ומווסתת באמצעים התנהגותיים.[4] שימוש בהגדרה זו יהפוך את שתי הקבוצות לזרות, אך הוא לא מקובל בספרות המחקרית.
- ^ מסיבה זו לעיתים מתייחסים ל"פויקילותרמיות" ו"אקטותרמיות" כמונחים נרדפים,[5] אך התייחסות זו אינה מדויקת.
הערות שוליים
[עריכת קוד מקור | עריכה]- ^ Inna Sokolova, "Poikilotherms", Encyclopedia of Ecology, 2008, pp. 2851-2854
- ^ Irina A. Guschina and John L. Harwood, "Mechanisms of temperature adaptation in poikilotherms, FEBS Letters, 80 (2006), p. 5477
- ^ Inna Sokolova, "Temperature Regulation", in Encyclopedia of Ecology, edited by Brian D, Faith, (Science: 2014), p. 3511
- ^ See "Ectotherm", in A Dictionary of Zoology (Oxford University Press: 2009)
- ^ See for example Jonathan A. Akin, "Homeostatic Processes for Thermoregulation Nature Education Knowledge 3(10):7: "Poikilotherms are also known as ectotherms because their body heat is derived exclusively from their external environments."
- ^ Inna Sokolova, "Temperature Regulation", in Encyclopedia of Ecology, edited by Brian D, Faith, (Science: 2014), p. 3511–3512
- ^ Gregory A. Lewbart, "Euthanasia of Ectotherms", in Fowler's Zoo and Wild Animal Medicine Current Therapy, Volume 9, 2019
- ^ Inna Sokolova, "Temprature Regulation, in Encyclopedia of Ecology, 2008
- ^ צוות האתר, פעלים הגזורים משמות בעלי חיים, באתר האקדמיה ללשון העברית, נובמבר 2020
- ^ Brattstrom 1964, Body Temperatures of Reptiles The American Midland Naturalist Vol. 73
- ^ ענבר כהן סבר, זוחלים זוחלים, באתר המכללה ללימודים פארא- וטרינריים
- ^ י. ברק, על "דם חם", "דם קר", באתר אלון למורי הביולוגיה
- ^ ענת פלורנטין, איך נוצר חום גוף ומדוע הוא דווקא 36.5 מעלות ואיך מסתדרות חיות בעלות דם קר ?, באתר מכון דוידסון, מרץ 2010