Wprowadzenie do ssaków
rzypuśćmy, że ektotermiczne zwierzę – powiedzmy mała jaszczurka – jest umieszczone w pojemniku, w którym można zmieniać temperaturę powietrza (użytecznym alternatywnym terminem dla temperatury „na zewnątrz” jest temperatura otoczenia, Ta). Temperatura ciała zwierzęcia (Tb) może być mierzona podczas zmiany temperatury Ta. Miniaturowa sonda mierząca temperaturę wprowadzona do kloaki zwierzęcia (wspólny otwór dla jelit i układu moczowo-płciowego) zapewnia ciągły odczyt temperatury ciała. Eksperyment tego typu jest zilustrowany na poniższym filmie.
Ten test rozpocząłby się w komfortowej temperaturze otoczenia (komfortowej dla jaszczurki, to znaczy), powiedzmy około 38 °C, rejestrując temperaturę ciała zwierzęcia, po czym obniżyłby temperaturę otoczenia do 30 °C i ponownie zmierzyłby temperaturę ciała, po umożliwieniu zwierzęciu uspokojenia się przez kilka godzin w zmienionych warunkach.
Transkrypt: Video 1 An experiment that shows that when presented with a choice of cold or warm environments, a lizard can shuttle between them to regulate Tb
Koniec transkrypcji: Film 1 Eksperyment, który pokazuje, że kiedy przedstawiona z wyborem zimnego lub ciepłego środowiska, jaszczurka może przemieszczać się między nimi, aby regulować Tb
Odczytywanie wykresów
W pozostałej części tej sekcji zapoznasz się z dwoma wykresami. Wykresy są często używane do wyświetlania danych w taki sposób, że trendy są łatwiejsze do zauważenia niż w tabeli. Proste wykresy mają dwie osie, jedną biegnącą poziomo, a drugą pionowo. Są one oznaczane w taki sam sposób, jak nagłówki kolumn w tabeli, a następnie punkty danych są wykreślane.
Rysunek 19 przedstawia rodzaj wyników, jakie przyniósłby ten eksperyment. Skoncentruj się na razie na danych dotyczących jaszczurki. Na tym wykresie oś pozioma mierzy temperaturę otoczenia, a oś pionowa temperaturę ciała. Dla konkretnej wartości Ta, powiedzmy 38 °C, istnieje odpowiednia miara Tb jaszczurki – w tym przypadku wynosiła ona 39 °C, co można sprawdzić, podążając poziomą przerywaną linią w poprzek osi pionowej, gdzie wartość ta jest oznaczona strzałką A. Przy Ta równej 30 °C, Tb jaszczurki wynosiła również 30 °C, co jest oznaczone strzałką B. Dla temperatury Ta równej 16 °C wartość Tb wynosiła 15,5 °C, co potwierdza strzałka C. Dokładne wykreślenie tych punktów jest o wiele łatwiejsze, jeśli użyjemy papieru graficznego. Po naniesieniu na wykres pełnego zakresu wartości „jaszczurki”, rysuje się między nimi linia – najniższe naniesione wartości Ta i Tb wynoszą odpowiednio 6 °C i 5 °C.
Tę samą procedurę można powtórzyć dla ssaka łożyskowego, takiego jak kot. Spójrzmy teraz na dane dotyczące kota na rysunku 19 i sprawdźmy, czy podążamy za wykreślonymi punktami; na przykład przy Ta równym 10 °C, Tb wynosi 39 °C. Połączenie wszystkich wykreślonych punktów daje bardziej spłaszczoną, ale nieco „poszarpaną” linię w zmierzonym zakresie temperatur otoczenia.
Pytanie 6
Jaka jest najbardziej uderzająca różnica między sposobem, w jaki kot i jaszczurka reagują na zmiany temperatury otoczenia?
Odpowiedź
Temperatura ciała kota pozostaje w dużej mierze taka sama, gdy temperatura otoczenia spada. Ale u jaszczurki temperatura ciała spada wraz ze spadkiem temperatury otoczenia.
Więc, endotermiczny kot jest w stanie utrzymać temperaturę ciała – w wysokiej i stałej temperaturze (około 39 °C), podczas gdy w tych warunkach jaszczurka ma pozornie niewiele możliwości, ale pozwala, aby temperatura jej ciała dostosowała się do temperatury otoczenia. Jak to jest typowe dla ssaków, kot reguluje temperaturę swojego ciała – bardziej technicznie rzecz ujmując, wykazuje termoregulację. Na tej podstawie można stwierdzić, że jaszczurka jest konformistką – temperatura ciała i otoczenia zmieniają się w równym tempie. Ale zdolność do termoregulacji nie jest unikalna dla ssaków; ptaki robią to bardzo biegle, a nawet niektóre ryby (takie jak tuńczyk, o którym była mowa wcześniej) i kilka owadów robi to w dość elementarny sposób. Na rycinie 19 widać, że monotrema (i przedstawiciel ssaków z rodziny marsowatych – opos) również potrafią się termoregulować, choć mniej dokładnie niż kot.