Ectotermos: características e exemplos - Ciência - 2023

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o ectotérmicos São animais cuja temperatura corporal depende direta e principalmente da temperatura ambiente. Isso significa que pouca ou nenhuma temperatura corporal é devida ao metabolismo. Portanto, para manter sua temperatura dentro de uma faixa fisiologicamente apropriada, eles devem ganhar ou dissipar o calor do meio ambiente.

A condição oposta de ser ectotérmico é ser endotérmico. Todas as aves e mamíferos são classificados como endotérmicos. Todos os anfíbios aquáticos e invertebrados, bem como a grande maioria dos répteis (excluindo pássaros) e peixes terrestres e invertebrados, são categorizados como ectotérmicos.

Todas as plantas também podem ser consideradas ectotérmicas, embora essa qualificação seja estranha à botânica. Do ponto de vista térmico, as plantas são chamadas de macrotermas se vivem em ambientes quentes (> 18 ° C todos os meses), mesotérmicas se vivem em ambientes temperados (> 22 ° C, mês mais quente; 6–18 ° C, mês mais frio ) ou microtérmicos, se viverem em ambientes frios.

Definições

Endotérmicos são animais cuja temperatura corporal é regulada internamente por seu metabolismo e não externamente pelo meio ambiente. Em geral, os endotérmicos são homeotérmicos, ou seja, apresentam temperatura corporal relativamente constante, ao contrário dos poiquilotérmicos, que apresentam temperatura corporal bastante variável.

Ectotermos também são freqüentemente chamados de poiquilotérmicos (do grego: poikilos, mudança; garrafa térmica, calor). Em um caso, a dependência da temperatura do meio é enfatizada. No outro, a variabilidade da temperatura corporal. O primeiro termo é preferível porque ectotérmicos podem ser homeotérmicos se a temperatura do meio for constante.

Endotérmicos e ectotérmicos também são chamados, respectivamente, de animais de sangue quente e frio. Esse uso não é recomendado porque existem ectotérmicos que mantêm sua temperatura corporal tão alta quanto a de muitos endotérmicos. Não se pode dizer que esses animais são de sangue frio.

Heterotérmicos são ectotérmicos parcialmente homeotérmicos. Durante os períodos de atividade, eles podem gerar calor metabólico para manter constante a temperatura corporal de pelo menos parte do corpo. Porém, durante os períodos de inatividade, eles baixam sua temperatura corporal em função da temperatura ambiente, assim como outros ectotérmicos.

Heterotérmicos regionais são endotérmicos cuja temperatura corporal varia substancialmente entre as partes do corpo.

Caracteristicas

A condição endotérmica torna os animais independentes da temperatura ambiente, permitindo que ocupem ambientes frios terrestres, permaneçam permanentemente ativos para aproveitar as oportunidades de alimentação e reprodução, bem como escapar de predadores.

Nas regiões circumpolares não há répteis, e os anfíbios e insetos não são muito diversos e abundantes. Nessas regiões é vantajoso e mesmo necessário ser endotérmico.

No entanto, os endotérmicos fazem um investimento muito alto em energia para regular sua temperatura. Por não fazer esse investimento, os ectotérmicos têm necessidades alimentares até 17 vezes menores do que os endotérmicos de massa corporal semelhante.

Por este motivo, répteis (excluindo aves), anfíbios e peixes podem explorar nichos ecológicos, reservados a organismos com baixo consumo de energia, não disponíveis para aves e mamíferos.

Uma vez que tenham sido capazes de aquecer seus corpos o suficiente usando fontes externas de calor, os ectotérmicos podem desenvolver níveis de atividade tão altos quanto os de pássaros e mamíferos.

O baixo orçamento energético dos ectotérmicos permite-lhes: 1) especializar-se em alimentos escassos, aumentando a sua diversidade; 2) ter sucesso em ambientes, como desertos, nos quais não há comida suficiente para a maioria dos endotérmicos; 3) apresentam alta eficiência reprodutiva em relação ao consumo alimentar.

Como eles regulam sua temperatura?

Os ectotérmicos aumentam a temperatura corporal expondo-se à luz solar direta (heliotérmia) ou entrando em contato com substratos (exemplo: rochas) que foram aquecidos pelo sol. Eles baixam a temperatura corporal refugiando-se na sombra ou entrando em contato com substratos relativamente frios.

Seus corpos carecem de isolamento térmico (exemplo: penas, pelos), o que facilita a troca de calor com o meio ambiente.

Entre as estratégias que podem utilizar para regular o aquecimento produzido pela luz solar estão: 1) direcionar a orientação (perpendicular, paralela, oblíqua) do corpo em relação aos raios solares; 2) escurecer ou clarear a cor da pele por meio da ação dos cromatóforos. Ambas as estratégias são particularmente comuns em répteis.

Os peixes ectotérmicos não podem se expor ao sol para se aquecer, mas podem regular a temperatura corporal escolhendo massas ou camadas de água que tenham uma determinada temperatura. Isso geralmente permite que eles mantenham uma temperatura corporal constante (homeotermia) por longos períodos de tempo.

Os ectotérmicos também podem regular sua temperatura por meio de ajustes vasculares (alterando a circulação periférica), expondo a superfície interna da boca ao ar ou perdendo água por evaporação (tolerando alguma desidratação). Os órgãos pineais dos ectotérmicos parecem atuar como dosímetros leves para termorregulação.

Resistência ao frio

Os ectotérmicos circumpolares e alpinos enfrentam, respectivamente, temperaturas ambientes abaixo de zero durante o inverno ou à noite.

Para sobreviver ao frio extremo, esses animais empregam duas estratégias: 1) evitar o congelamento de seus fluidos corporais extracelulares, mantendo-os em estado líquido em temperaturas abaixo de -58 ° C (o que é conhecido como super-resfriamento); 2) tolerar o congelamento (até -3 ° C) desses fluidos.

Na primeira estratégia, observada em peixes e insetos, o plasma sanguíneo não congela porque contém solutos anticongelantes (açúcares, como frutose; derivados de açúcares, como glicerol; glicoproteínas).

Na segunda estratégia, observada em anfíbios, o plasma sanguíneo é congelado, mas a morte das células não ocorre por conter solutos anticongelantes (compostos de baixo peso molecular, glicerol). Embora haja congelamento de fluidos extracelulares, não há congelamento de fluidos intracelulares. Se houver, eles morrem.

Predadores marinhos ectotérmicos (tubarões e outros peixes) são raros em altas latitudes, onde são substituídos por predadores marinhos endotérmicos (mamíferos marinhos, pinguins, auks). Em águas frias, os predadores ectotérmicos não podem se igualar aos níveis de atividade dos predadores endotérmicos.

Heterotérmico

Existem principalmente animais ectotérmicos que são heterotérmicos, ou seja, manifestam certo grau de endotermia, seja temporária ou regional.

Alguns insetos árticos são ectotérmicos estritos quando no solo. Porém, para alçar vôo, esses insetos devem aquecer previamente os músculos que movem as asas, o que eles conseguem movendo-as repetidamente. Durante o vôo, esses insetos são efetivamente endotérmicos. Eles ainda precisam dissipar o calor para não superaquecer.

Quando são enroladas em torno de seus ovos durante a incubação, as cobras python fêmeas aumentam sua temperatura corporal com calafrios. Assim, aquecem os ovos, facilitando o desenvolvimento dos embriões e acelerando a eclosão.

Tubarões da família Lamnidae, espadarte ou atuns são heterotérmicos regionais. A transferência do calor gerado pela musculatura através de mecanismos de contracorrente sanguínea permite elevar a temperatura do cérebro, vísceras e outros músculos. Isso melhora sua capacidade de natação aeróbica e os torna predadores mais eficazes.

Exemplos de animais ectotérmicos

Vertebrados

Crocodilos, como Crocodylus porosus, são os maiores ectotérmicos terrestres. Sua temperatura corporal ideal é de 30-33 ºC, que, como outros répteis, continua se movendo entre locais ensolarados e sombreados. Uma estratégia particular para os crocodilos baixarem a temperatura corporal é manter a boca aberta por horas.

A víbora europeia, Viper berus, é uma cobra venenosa cuja distribuição atinge o Círculo Polar Ártico. Para permitir a incubação dos ovos em baixas temperaturas, esta cobra é vivípara. Durante o verão, para manter a temperatura corporal adequada para predação e reprodução, essas cobras se expõem ao sol o máximo que podem.

No Alasca, o anfíbio Sapo silvatica sobrevive a temperaturas abaixo de -16 ° C. Isso se deve às altas concentrações de substâncias anticongelantes presentes no sangue durante o inverno. Essas substâncias incluem glicose e uréia. Para reduzir a formação de gelo, essa rã também desidrata durante o inverno.

Os peixes árticos da família Gadidae e os peixes antárticos de Nototheniidae desenvolveram independentemente substâncias crioprotetoras essencialmente idênticas (glicoproteínas). Isso representa um caso notável de convergência adaptativa para enfrentar condições climáticas semelhantes.

Invertebrados

A abelha (Apis mellifera) e outros insetos sociais são homeotérmicos em seus ninhos. Para tanto: 1) são colocados em locais termicamente favoráveis e estruturados para favorecer o aquecimento e resfriamento passivos; 2) eles batem suas asas em coordenação para aquecê-las por meio da termogênese muscular ou para resfriá-las por meio da circulação de ar e evaporação.

Os mosquitos (Aedes, Anopheles) são ectotérmicos adaptados a climas quentes. São letais porque transmitem doenças como malária, febre amarela, chikungunya, dengue e zika. Devido às mudanças climáticas, até 2050 eles terão expandido sua distribuição nas zonas temperadas, expondo 50% dos humanos a essas doenças.

No Alasca, o besouro Cucujus clavipesGraças aos solutos anticongelantes de sua hemolinfa, resiste às temperaturas de inverno de -58 ° C. Em laboratório, ficou estabelecido que esse besouro pode suportar temperaturas abaixo de -150 ºC, inexistentes na Terra.

Nessas temperaturas, os fluidos corporais desse inseto atingem o estado de vitrificação.

Em sua forma adulta, tênias, como Taenia solium (tinha carne) e Taeniarhynchus saginatus (tênia do porco), são parasitas intestinais que, por não possuírem sistema digestivo, são totalmente dependentes do hospedeiro humano para sua nutrição.

No intestino, essas tênias mantêm sua temperatura constante (37 ºC), por isso são homeotérmicas.

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