Poiquilotérmicos: evolução, regulação, benefícios - Ciência - 2023

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Poiquilotérmica (poikilos, múltipla ou variada) refere-se àqueles animais que não conseguem regular sua temperatura interna, de modo que sua temperatura corporal flutua com a temperatura ambiente.

Historicamente, os zoólogos usaram outros termos mais amplamente usados, como "sangue frio" para se referir a um grupo diverso de animais. No entanto, é um termo que, em sentido estrito, é ineficiente para separar dois grupos de animais.

Outro termo amplamente utilizado para se referir exclusivamente à fonte de calor corporal é "ectotérmico", como aqueles grupos de animais que dependem quase inteiramente de fontes ambientais de calor. Assim, a combinação desses termos fornece informações valiosas sobre a maneira como os animais regulam sua temperatura corporal.

Regulação da temperatura em organismos poiquilotérmicos

Animais ao longo de sua evolução têm utilizado estratégias para preservar seu ambiente interno em ótimas condições e manter o funcionamento celular normal, além de otimizar o gasto ou economia de energia metabólica.

Animais poiquotérmicos produzem comparativamente menos calor metabólico do que animais endotérmicos. Portanto, a troca de energia calórica com o meio ambiente é de grande importância para a determinação da temperatura corporal.

Nesse sentido, um animal poiquilotérmico absorve calor do meio ambiente caso necessite elevar sua temperatura corporal, comportando-se como conformistas térmicos, uma vez que dependem da temperatura do meio. Em termos energéticos, constituem animais pouco isolados.

Em primeiro lugar, eles têm baixas taxas de produção de calor metabólico que se dissipa rapidamente no meio ambiente e não contribui significativamente para o aumento da temperatura corporal. Por outro lado, eles têm uma alta condutividade térmica, o que permite que os ectotérmicos absorvam o calor facilmente.

Na maioria dos casos, os organismos ectotérmicos têm uma regulação comportamental da temperatura corporal. Por exemplo, cobras e lagartos aquecem-se até atingirem uma temperatura adequada para um funcionamento muscular eficiente, mitigando os efeitos do meio ambiente por meio do comportamento.

Metabolismo em animais poiquilotérmicos

É bem sabido que as reações bioquímicas são sensíveis à temperatura, visto que a atividade de muitas enzimas tem uma temperatura ótima. Qualquer mudança de temperatura altera a eficiência do maquinário enzimático, constituindo um impedimento para os animais.

Se a temperatura cair a um nível crítico, a velocidade dos processos metabólicos fica comprometida, reduzindo a produção de energia e a quantidade que pode ser utilizada pelos animais para suas atividades e reprodução.

Em contraste, se a temperatura subir muito, a atividade metabólica é instável e até destruída. Isso permitiu estabelecer faixas ótimas para o desenvolvimento da vida entre 0 ° C e 40 ° C.

A temperatura corporal em organismos poiquilotérmicos não é constante como no caso de organismos homeotérmicos (endotérmicos).

Nesse caso, embora o calor seja gerado como produto da atividade metabólica, esta se perde tão rapidamente quanto é gerado. A temperatura interna não depende do mecanismo de combustão dos alimentos como no caso dos homeotérmicos.

Geralmente, os animais poiquilotérmicos estão associados ao metabolismo do tipo bradimetabólico. No entanto, é uma condição em que apenas organismos ectotérmicos estritos se encontram, sendo o bradimetabolismo o metabolismo em estado de repouso.

Poiquilotmia na natureza

Poiquilotérmia é o tipo de termorregulação mais comum no reino animal. Dentro deste grupo estão os grupos de vertebrados inferiores, como peixes, anfíbios e répteis e a grande maioria dos invertebrados terrestres e aquáticos (com alguns casos excepcionais).

Nos poiquilotérmicos aquáticos, a temperatura corporal é basicamente igual à da água devido às suas características calóricas. Por outro lado, os organismos terrestres podem ter uma temperatura superior à temperatura do ar devido ao efeito da radiação.

Animais ectotérmicos, por meio de seu comportamento, exploram locais com temperaturas mais favoráveis, porém, como indicado anteriormente, a fonte de energia utilizada para aumentar sua temperatura corporal vem do meio ambiente e não de dentro do corpo.

Nas áreas tropicais, os ectotérmicos, como os répteis, competem efetivamente com os mamíferos, em muitos casos os superando em abundância de espécies e indivíduos. Isso porque a temperatura constante dos trópicos permite a atividade ao longo do dia e também dedica a energia economizada em atividades de reprodução e sobrevivência.

Esta vantagem tende a diminuir em ambientes temperados onde, devido a condições adversas para ectotermia, organismos endotérmicos são favorecidos.

Benefícios e custos da poiquilotmia

Uma vez que a temperatura corporal de muitos ectotérmicos depende em grande parte do ambiente, as espécies de ectotérmicas que vivem em locais com temperaturas abaixo de zero podem ter problemas.

No entanto, eles desenvolveram respostas como substâncias para prevenir a nucleação de cristais de gelo em fluidos extracelulares e, assim, proteger o fluido citoplasmático, o super-resfriamento e as substâncias anticongelantes nos fluidos corporais.

Em ambientes quentes, as funções dos tecidos da maioria dos ectotérmicos são prejudicadas. Devido à menor afinidade da hemoglobina pelo oxigênio nas altas temperaturas da temperatura corporal, impede os animais de realizar atividades exigentes, devido às suas baixas taxas de metabolismo aeróbio.

Este último traz consigo o desenvolvimento de um déficit de oxigênio durante a respiração anaeróbica e as limitações de se atingir grandes tamanhos.

Ectotermia é uma forma de vida lenta com pequenos fluxos de energia, ou seja, com necessidades de energia modestas. Este último permite que ocupem nichos terrestres não utilizados por vertebrados homeotérmicos, investindo menos energia para produzir calor e mais em atividades de crescimento e reprodução.

Evolução da ectotermia em dinossauros

Desde o surgimento dos primeiros fósseis, tem havido um debate sobre se os dinossauros eram homeotérmicos ou poiquilotérmicos. Como já sabemos, a ectotermia envolve baixo investimento metabólico para gerar calor e, em vez disso, a energia disponível do ambiente é usada para regular a temperatura corporal.

Isso obviamente traz consigo uma série de problemas, como a falta de radiação ou de energia solar à noite ou o fato de o habitat ser quente e frio. Tradicionalmente, dadas as relações entre os dinossauros e os répteis atuais, os dinossauros foram classificados como ectotérmicos.

No entanto, devido ao estilo de vida que foi deduzido sobre os dinossauros, vários argumentos sustentam que eles eram animais endotérmicos.

A primeira é que eles tinham isolamento superficial (penas em Archaeopteryx), que constituiria uma barreira para a absorção de energia da radiação e para uma endotermia, assumindo uma forma de manter o calor metabólico.

Muitos dos fósseis encontrados ocorreram em zonas temperadas, razão pela qual é considerado endotérmico para sobreviver ao clima com calor metabólico. Outras evidências sugerem que a relação entre predador e presa é característica de animais endotérmicos e não ectotérmicos.

Referências

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