Poiquilotermo - Poikilotherm

La rana común es un poiquilotermo y puede funcionar en una amplia gama de temperaturas corporales.

A poikilotherm ( / p ɔɪ k ə l ə ˌ theta ɜr m , p ɔɪ k ɪ l ə ˌ theta ɜr m / ) es un animal de cuya temperatura interna varía considerablemente. Los poiquilotermos tienen que sobrevivir y adaptarse al estrés ambiental. Uno de los factores estresantes más importantes es el cambio de temperatura, que puede provocar alteraciones en el orden de los lípidos de la membrana y puede provocar el despliegue y la desnaturalización de las proteínas a temperaturas elevadas. Es lo opuesto a un homeotermo , un animal que mantiene la homeostasis térmica . Si bien el término en principio puede aplicarse a todos los organismos , generalmente solo se aplica a los animales y, principalmente, a los vertebrados . Por lo general, las fluctuaciones son consecuencia de la variación de la temperatura ambiental . Muchos ectotermos terrestres son poiquilotérmicos. Sin embargo, algunos ectotermos permanecen en ambientes de temperatura constante hasta el punto de que son capaces de mantener una temperatura interna constante (es decir, son homeotérmicos ). Es esta distinción la que a menudo hace que el término "poiquilotermo" sea más útil que el vernáculo "de sangre fría", que a veces se usa para referirse a los ectotermos de manera más general.

Los animales poiquilotérmicos incluyen tipos de animales vertebrados, específicamente algunos peces, anfibios y reptiles, así como muchos animales invertebrados . La rata topo desnuda y el perezoso son algunos de los mamíferos raros que son poiquilotérmicos.

Etimología

El término deriva del griego poikilos ( ποικίλος ), que significa "variado", en última instancia de una raíz que significa "moteado" o "pintado", y termo ( θερμός ), que significa "calor".

Fisiología

Producción de energía sostenida de un poiquilotermo (un lagarto ) y un homeotermo (un ratón ) en función de la temperatura corporal central. La homeotermia tiene un rendimiento mucho más alto, pero solo puede funcionar en un rango muy estrecho de temperaturas corporales.

Los animales poiquilotermos deben poder funcionar en un rango de temperaturas más amplio que los homeotermos. La velocidad de la mayoría de las reacciones químicas varía con la temperatura y, para que funcionen, los poiquilotermos pueden tener de cuatro a diez sistemas enzimáticos que operan a diferentes temperaturas para una reacción química importante. Como resultado, los poiquilotermos a menudo tienen genomas más grandes y complejos que los homeotermos en el mismo nicho ecológico . Las ranas son un ejemplo notable de este efecto, aunque su complejo desarrollo también es un factor importante en su gran genoma.

Debido a que su metabolismo es variable y generalmente por debajo del de los animales homeotérmicos , las actividades sostenidas de alta energía como el vuelo motorizado en animales grandes o el mantenimiento de un cerebro grande generalmente están más allá de los animales poiquilotermos. El metabolismo de los poiquilotermos favorece estrategias como la caza sentada y esperando en lugar de perseguir presas para animales más grandes con un alto costo de movimiento. Como no utilizan su metabolismo para calentarse o enfriarse, el requerimiento total de energía a lo largo del tiempo es bajo. Para el mismo peso corporal, los poiquilotermos necesitan solo del 5 al 10% de la energía de los homeotermos .

Adaptaciones en poiquilotermos

  • Algunas adaptaciones son conductuales. Los lagartos y las serpientes toman el sol temprano en la mañana y al atardecer, y buscan refugio alrededor del mediodía.
  • Los huevos del abejorro de cara amarilla no pueden regular el calor. Una adaptación de comportamiento para combatir esto es la incubación, donde para mantener la temperatura interna de los huevos, la reina y sus obreras incubarán a las crías casi constantemente, calentando sus abdómenes y tocándoles los huevos. El abejorro genera calor al temblar los músculos de vuelo aunque no estén volando.
  • Los montículos de termitas generalmente están orientados en dirección norte-sur para que absorban la mayor cantidad de calor posible al amanecer y al anochecer y minimizar la absorción de calor alrededor del mediodía.
  • El atún puede calentar todo su cuerpo a través de un mecanismo de intercambio de calor llamado rete mirabile , que ayuda a mantener el calor dentro del cuerpo y minimiza la pérdida de calor a través de las branquias . También tienen sus músculos de natación cerca del centro de sus cuerpos en lugar de cerca de la superficie, lo que minimiza la pérdida de calor.
  • Gigantotermia significa crecer a gran tamaño para reducir la pérdida de calor, como en las tortugas marinas y la megafauna de la era del hielo . El volumen corporal aumenta proporcionalmente más rápido que la superficie corporal, con el aumento de tamaño; y una menor superficie corporal por unidad de volumen corporal tiende a minimizar la pérdida de calor.
  • Los camellos , aunque son homeotermos, se termorregulan mediante un método denominado "ciclo de temperatura" para conservar energía. En los desiertos cálidos, permiten que la temperatura de su cuerpo aumente durante el día y disminuya durante la noche, ajustando su temperatura corporal a un ciclo de aproximadamente 6 ° C.

Ecología

Es comparativamente fácil para un poiquilotermo acumular suficiente energía para reproducirse. Los poiquilotermos del mismo nivel trófico suelen tener generaciones mucho más cortas que los homeotermos: semanas en lugar de años. Esto se aplica incluso a animales con funciones ecológicas similares, como gatos y serpientes .

Esta diferencia en el requerimiento de energía también significa que una fuente de alimento determinada puede soportar una mayor densidad de animales poiquilotérmicos que los animales homeotérmicos. Esto se refleja en la relación depredador-presa, que suele ser mayor en la fauna poiquilotérmica en comparación con la homeotérmica. Sin embargo, cuando los homeotermos y los poiquilotermos tienen nichos similares y compiten, el homeotermo a menudo puede llevar a los competidores poiquilotermos a la extinción, porque los homeotermos pueden recolectar alimentos para una fracción mayor de cada día.

En medicina

En medicina, la pérdida de la termorregulación normal en humanos se conoce como "poiquilotermia". Esto generalmente se observa con fármacos sedantes e hipnóticos o en el " síndrome compartimental ". Por ejemplo, los barbitúricos , el etanol y el hidrato de cloral pueden precipitar este efecto. El sueño REM también se considera un estado poiquilotérmico en humanos.

Notas

enlaces externos