Eine ziemlich einfache Frage, oder? Aber die Antwort kann ein bisschen komplizierter sein, als Sie denken. Zuerst müssen wir mit ein paar Definitionen angeben, was genau es bedeutet, „kaltblütig“ zu sein.

Wir beginnen mit den Begriffen endotherm und ektotherm. Ich bin mir sicher, dass du diese da unten hast, da sie wahrscheinlich seit der vierten Klasse in deinen Kopf gebohrt wurden. Wenn nicht, halten Endothermen die optimale Körpertemperatur über interne Prozesse (z. B. Stoffwechsel) aufrecht. Andererseits können Ektothermen keine internen Prozesse zur Temperaturregulierung verwenden und müssen sich auf externe Quellen verlassen.

Dann gibt es Homöothermen und Poikilothermen. Ein Organismus, der homöotherm ist, hält eine relativ stabile Körpertemperatur aufrecht – manchmal durch Stoffwechsel oder manchmal durch sein Verhalten (denken Sie an Wüsteneidechsen, die von Sonne zu Schatten wechseln). Homöothermen sind also normalerweise (aber nicht immer endotherm). Auf der anderen Seite variiert die Innentemperatur von poikilothermen Organismen stark und hängt von der Umgebung ab — jetzt sprechen wir über die meisten Fische.

: „Warum sind Fische poikilotherm“?

Lassen Sie uns zunächst einen Mythos zerstreuen … oder zumindest den Ton des Gesprächs ändern. Wann haben Sie den Begriff „kaltblütig“ positiv verwendet? Denken Sie darüber nach, die Kultur ist voll von „kaltblütigen Mördern“, die „kaltblütig töten“ und so gruselig sind, dass Ihr „Blut kalt wird“. Nicht zu schmeichelhaft für die ~ 32.000 Fischarten, die diesen Lebensstil nutzen.

Diese Art von Phrasen lassen uns denken, dass Poikilothermie eine Art degenerierte, unerwünschte oder primitive Art ist, seinen Lebensunterhalt zu verdienen.

Nun, Poikilothermie ist primitiv, in der Tatsache, dass die ersten Wirbeltiere poikilotherm waren (und sind). Aber wie Sie sehen werden, ist die Poikilothermie tatsächlich eine sehr elegante Lösung für das grundlegende Problem der Wärmespeicherung in einer aquatischen Umgebung — wo sich das Leben zuerst entwickelte.

Wasser ist eine Wärmesenke. Aufgrund seiner hohen spezifischen Wärme neigt Wasser dazu, die Wärme aus umgebenden Objekten abzuleiten. Das macht Sinn, oder? Wenn nicht, nehmen Sie den Eisbären Sprung in Ihre Winterkleidung und lesen Sie dies noch einmal.

Wenn man also 24/7 in Wasser eintaucht, würde die Energie jeder Endotherme schnell abfließen (es sei denn, sie besitzt massive Mengen an isolierendem Fett wie Wale und Robben). Außerdem hat das Blut der Fische fast direkten Kontakt mit ihrer hitzeraubenden Umgebung – durch die Kiemen. Also für Fische, bedeutet dies, dass mit Ihrem Stoffwechsel warm zu halten wäre sehr energetisch teuer.

In diesem Sinne stellt die Poikilothermie eher einen evolutionären Vorteil als einen Nachteil dar.

Aber es gibt ein paar endotherme Fischarten…

Viele Fische, wie Thunfisch, haben tatsächlich einen physiologischen Mechanismus, der es ihnen ermöglicht, zumindest teilweise endotherm zu sein. Sie verwenden ein Gegenstrom-Kreislaufsystem namens rete mirabile (lateinisch für „wunderbares Netz“), das venöses Blut (zum Herzen) und arterielles Blut (vom Herzen) austauscht. Dies minimiert die Wärmemenge, die zwischen den warmen, sich schnell bewegenden Extremitäten des Fisches und seinem kühleren, sich langsam bewegenden Kern verloren geht.

Und vor kurzem entdeckten Wissenschaftler den ersten vollständig endothermen Fisch. Der Opah hält sein Blut warm, indem er ständig mit den Brustflossen schlägt. Eine Reihe von Gegenstromwärmetauschern in den Kiemen der Fische hilft dem Blut, warm zu bleiben. Dies hilft der Opah in den tiefen, kalten Gewässern des Pazifiks, wo sie lebt.

von Brandon Peoples