Les ectothermes Ce sont des animaux dont la température corporelle dépend directement et principalement de la température ambiante. Cela implique que peu ou rien de la température de votre corps est due au métabolisme. Par conséquent, pour maintenir leur température dans une plage physiologiquement appropriée, ils doivent gagner ou dissiper la chaleur du milieu..
La condition opposée d'être ectothermique est d'être endothermique. Tous les oiseaux et mammifères sont classés comme endothermes. Tous les amphibiens et invertébrés aquatiques, ainsi que la grande majorité des reptiles (à l'exclusion des oiseaux) et des poissons et invertébrés terrestres, sont classés dans la catégorie des ectothermes..
Toutes les plantes pourraient également être considérées comme des ectothermes, bien que cette qualification soit étrangère à la botanique. D'un point de vue thermique, les plantes sont appelées macrothermes si elles vivent dans des environnements chauds (> 18 ° C tous les mois), mésothermes si elles vivent dans des environnements tempérés (> 22 ° C, mois le plus chaud; 6-18 ° C, mois le plus froid), ou microthermes s'ils vivent dans des environnements froids.
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Les endothermes sont des animaux dont la température corporelle est régulée en interne par leur métabolisme et non en externe par l'environnement. En général, les endothermes sont homéothermiques, c'est-à-dire qu'ils ont une température corporelle relativement constante, contrairement aux poïkilothermes, qui ont une température corporelle très variable..
Les ectothermes sont aussi souvent appelés poikilothermes (du grec: poikilos, changeant; thermos, chaleur). Dans un cas, la dépendance à la température du milieu est accentuée. Dans l'autre, la variabilité de la température corporelle. Le premier terme est préférable car les ectothermes peuvent être homéothermes si la température du milieu est constante..
Les endothermes et les ectothermes sont aussi souvent appelés, respectivement, animaux à sang chaud et à sang froid. Cette utilisation n'est pas recommandée car il existe des ectothermes qui maintiennent leur température corporelle aussi élevée que celle de nombreux endothermes. On ne peut pas dire que ces animaux ont le sang froid.
Les hétérothermes sont des ectothermes qui sont partiellement homéothermes. Pendant les périodes d'activité, ils peuvent générer de la chaleur métabolique pour maintenir constante la température corporelle d'au moins une partie de votre corps. Cependant, pendant les périodes d'inactivité, ils font baisser leur température corporelle en fonction de celle de l'environnement, tout comme les autres ectothermes..
Les hétérothermes régionaux sont des endothermes dont la température corporelle varie considérablement entre les parties du corps..
La condition endothermique rend les animaux indépendants de la température ambiante, leur permettant d'occuper des environnements terrestres froids, de rester actifs en permanence pour profiter des opportunités d'alimentation et de reproduction, ainsi que d'échapper aux prédateurs..
Dans les régions circumpolaires, il n'y a pas de reptiles et les amphibiens et les insectes ne sont pas très diversifiés et abondants. Dans ces régions, il est avantageux et même nécessaire d'être endothermique.
Cependant, les endothermes font un investissement énergétique très élevé pour réguler leur température. En ne faisant pas cet investissement, les ectothermes ont des besoins alimentaires jusqu'à 17 fois inférieurs aux endothermes de masse corporelle similaire.
Pour cette raison, les reptiles (hors oiseaux), les amphibiens et les poissons peuvent exploiter des niches écologiques, réservées aux organismes à faible consommation d'énergie, non disponibles pour les oiseaux et les mammifères..
Une fois qu'ils ont pu réchauffer suffisamment leur corps en utilisant des sources de chaleur externes, les ectothermes peuvent développer des niveaux d'activité aussi élevés que ceux des oiseaux et des mammifères..
Le faible budget énergétique des ectothermes leur permet: 1) de se spécialiser dans les aliments rares, augmentant ainsi leur diversité; 2) réussir dans des environnements, tels que les déserts, dans lesquels il n'y a pas assez de nourriture pour la plupart des endothermes; 3) ont une efficacité de reproduction élevée par rapport à la consommation alimentaire.
Les ectothermes élèvent leur température corporelle en s'exposant à la lumière directe du soleil (héliothermie) ou en entrant en contact avec des substrats (exemple: roches) qui ont été chauffés par le soleil. Ils abaissent leur température corporelle en se réfugiant à l'ombre ou en entrant en contact avec des substrats relativement froids.
Leur corps manque d'isolation thermique (exemple: plumes, fourrure), ce qui facilite les échanges thermiques avec l'environnement.
Parmi les stratégies qu'ils peuvent utiliser pour réguler la chaleur produite par la lumière du soleil, on peut citer: 1) diriger l'orientation (perpendiculaire, parallèle, oblique) du corps par rapport aux rayons du soleil; 2) assombrissez ou éclaircissez la couleur de votre peau grâce à l'action des chromatophores. Les deux stratégies sont particulièrement courantes chez les reptiles..
Les poissons ectothermiques ne peuvent pas se chauffer au soleil, mais ils peuvent réguler leur température corporelle en choisissant des masses ou des couches d'eau qui ont une certaine température. Cela leur permet souvent de maintenir une température corporelle constante (homéothermie) pendant de longues périodes..
Les ectothermes peuvent également réguler leur température par des ajustements vasculaires (altérant la circulation périphérique), exposer la surface interne de la bouche à l'air ou perdre de l'eau par évaporation (tolérer une certaine déshydratation). Les organes pinéaux des ectothermes semblent agir comme des dosimètres légers pour la thermorégulation.
Les ectothermes circumpolaires et alpins font face, respectivement, à des températures ambiantes inférieures à zéro en hiver ou la nuit.
Pour survivre au froid extrême, ces animaux emploient deux stratégies: 1) éviter de congeler leurs fluides corporels extracellulaires, en maintenant ces fluides à l'état liquide à des températures allant jusqu'à -58 ° C (ce que l'on appelle la surfusion); 2) tolérer le gel (jusqu'à -3 ° C) de tels fluides.
Dans la première stratégie, observée chez les poissons et les insectes, le plasma sanguin ne gèle pas car il contient des solutés antigel (sucres, comme le fructose; dérivés de sucres, comme le glycérol; glycoprotéines).
Dans la seconde stratégie, observée chez les amphibiens, le plasma sanguin est congelé, mais la mort des cellules ne se produit pas car elles contiennent des solutés antigel (composés de bas poids moléculaire, glycérol). Bien qu'il y ait gel des fluides extracellulaires, il n'y a pas de gel des fluides intracellulaires. S'il y en a, ils meurent.
Les prédateurs marins ectothermiques (requins et autres poissons) sont rares aux hautes latitudes, où ils sont remplacés par des prédateurs marins endothermiques (mammifères marins, manchots, pingouins). Dans les eaux froides, les prédateurs ectothermiques ne peuvent égaler les niveaux d'activité des prédateurs endothermiques.
Il existe principalement des animaux ectothermiques hétérothermiques, c'est-à-dire qu'ils manifestent un certain degré d'endotherme, temporaire ou régional..
Certains insectes arctiques sont des ectothermes stricts lorsqu'ils sont au sol. Cependant, pour prendre leur envol, ces insectes doivent préalablement réchauffer les muscles qui déplacent les ailes, ce qu'ils réalisent en les déplaçant à plusieurs reprises. Pendant le vol, ces insectes sont en fait des endothermes. Ils ont même besoin de dissiper la chaleur pour ne pas surchauffer.
Lorsqu'elles sont enroulées autour de leurs œufs pour les incuber, les pythons indiens femelles augmentent leur température corporelle en frissonnant. De cette manière, ils chauffent les œufs, facilitant le développement des embryons et accélérant l'éclosion..
Les requins de la famille des Lamnidae, l'espadon ou les thons sont des hétérothermes régionaux. Le transfert de chaleur généré par la musculature à travers des mécanismes à contre-courant sanguin leur permet d'élever la température du cerveau, des viscères et d'autres muscles. Cela améliore leur capacité de nage aérobie et en fait des prédateurs plus efficaces..
Crocodiles, tels que Crocodylus porosus, ce sont les plus grands ectothermes terrestres. Sa température corporelle optimale est de 30 à 33 ºC, qui, comme les autres reptiles, continuent à se déplacer entre les endroits ensoleillés et ombragés. Une stratégie particulière pour les crocodiles pour réduire leur température corporelle est de garder la bouche grande ouverte pendant des heures..
La vipère européenne, Viper berus, C'est un serpent venimeux dont la distribution atteint le cercle polaire arctique. Pour permettre l'incubation des œufs à basse température, ce serpent est vivipare. Pendant l'été, pour maintenir une température corporelle adéquate pour la prédation et la reproduction, ces serpents s'exposent autant qu'ils le peuvent au soleil..
En Alaska, l'amphibien Grenouille Sylvatica survit à des températures jusqu'à -16 ° C Cela est dû aux concentrations élevées de substances antigel présentes dans votre sang pendant l'hiver. Ces substances comprennent le glucose et l'urée. Pour réduire le givrage, cette grenouille se déshydrate également en hiver.
Les poissons arctiques de la famille des Gadidae et les poissons antarctiques des Nototheniidae ont indépendamment développé des substances cryoprotectrices essentiellement identiques (glycoprotéines). Cela représente un cas remarquable de convergence adaptative pour faire face à des conditions climatiques similaires..
L'abeille (Apis mellifera) et d'autres insectes sociaux sont homéothermiques dans leurs nids. A cet effet: 1) ils sont placés dans des endroits thermiquement favorables et structurés pour favoriser le chauffage et le refroidissement passifs; 2) ils battent leurs ailes en coordination pour les chauffer par thermogenèse musculaire, ou pour les refroidir par circulation d'air et évaporation.
Les moustiques (Aedes, Anophèle) Les ectothermes sont-ils adaptés aux climats chauds. Ils sont mortels car ils transmettent des maladies telles que le paludisme, la fièvre jaune, le chikungunya, la dengue et le Zika. En raison du changement climatique, d'ici 2050, ils auront étendu leur distribution dans les zones tempérées, exposant 50% des humains à ces maladies.
En Alaska, le scarabée Cucujus clavipes, Grâce aux solutés antigel de son hémolymphe, il résiste à des températures hivernales de -58 ° C. En laboratoire, il a été établi que ce coléoptère pouvait résister à des températures inférieures à -150 ºC, qui n'existent pas sur Terre..
À ces températures, les fluides corporels de cet insecte atteignent l'état de vitrification.
Sous leur forme adulte, les ténias, tels que Taenia solium (avait du boeuf) et Taeniarhynchus saginatus (ténia du porc), sont des parasites intestinaux qui, faute de système digestif, sont totalement dépendants de l'hôte humain pour leur alimentation.
À l'intérieur de l'intestin, ces ténias maintiennent leur température constante (37 ºC), c'est pourquoi ils sont homéothermes..
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