et ret simpelt spørgsmål, ikke? Men svaret kan være lidt mere kompliceret, end du tror. Først skal vi specificere, hvad det præcist betyder at være “koldblodig” med et par definitioner.
Vi starter med udtrykkene endotermisk og ektotermisk. Jeg er sikker på du har fået disse ned pat, som de sandsynligvis blev boret ind i dit hoved siden fjerde klasse. Men hvis ikke, opretholder endotermer optimal kropstemperatur via interne processer (f.eks. På den anden side kan ektotermer ikke bruge interne processer til at regulere temperaturen og skal stole på eksterne kilder.
så er der homeotermer og poikilotermer. En organisme, der er homeoterm, opretholder en relativt stabil kropstemperatur—undertiden gennem stofskifte eller undertiden gennem dens opførsel (tænk på ørkenøgler, der skifter fra sol til skygge). Så homeotermer er normalt (men ikke altid endotermiske). På den anden side varierer den indre temperatur af poikilotermiske organismer meget og afhænger af miljøet—nu taler vi om de fleste fisk.
så lad os omformulere spørgsmålet: “Hvorfor er fisk poikilotermisk”?
lad os først fjerne en myte…eller i det mindste ændre tonen i samtalen. Hvornår har du brugt udtrykket “koldblodet” på en positiv måde? Tænk over det, kultur er fuld af” koldblodige mordere”, der” dræber i koldt blod”, og er så uhyggelige, at de får dit”blod til at blive koldt”. Ikke for smigrende til de ~32.000 fiskearter, der udnytter denne livsstil.
disse slags sætninger giver os mulighed for at tænke på, at poikilotermi er en slags degenereret, uønsket eller primitiv måde at tjene til livets ophold på.
Nå, poikilotermi er primitiv, i det faktum, at de første hvirveldyr var (og er) poikilotermiske. Men som du vil se, er poikilotermi faktisk en meget elegant løsning på det grundlæggende problem med at bevare varmen i et vandmiljø—hvor livet først udviklede sig.
vand er en køleplade. På grund af sin høje specifikke varme har vand en tendens til at dræne varmen ud af omgivende genstande. Det giver mening, ikke? Hvis ikke, gå tage isbjørnen springet i din vinter tøj og læse dette igen.
så at blive nedsænket i vand 24/7 ville hurtigt dræne energien fra enhver endoterm (medmindre den har massive mængder isolerende fedt som hvaler og sæler). Plus, fiskens blod har næsten direkte kontakt med deres varmerøvende miljø-gennem gællerne. Så for fisk, betyder det, at bruge dit stofskifte til at holde varmen ville være meget energisk dyrt.
i den forstand repræsenterer poikilotermi en evolutionær fordel snarere end en ulempe.
men der er et par endotermiske fiskearter…
mange fisk, såsom tun, har faktisk en fysiologisk mekanisme, der gør det muligt for dem at være i det mindste delvist endoterm. De bruger et modstrøms kredsløbssystem kaldet rete mirabile (Latin for “vidunderligt net”), som udveksler venøst blod (går til hjertet) og arterielt blod (går fra hjertet). Dette minimerer mængden af varme, der går tabt mellem fiskens varme, hurtigt bevægelige ekstremiteter og dens køligere, langsomt bevægende kerne.
og for nylig opdagede forskere den første fuldt endotermiske fisk. Opahen holder sit blod varmt ved konstant at klappe sine brystfinner. En række modstrømsvarmevekslere i fiskens gæller hjælper blodet med at forblive varmt. Dette hjælper Opahen i det dybe, kolde vand i Stillehavet, hvor det bor.
af Brandon Peoples