Động vật có nhiệt độ cơ thể biến đổi

Động vật có nhiệt độ cơ thể biến đổi là những loài động vật có nhiệt độ cơ thể thay đổi đáng kể. Điều này ngược lại với động vật có nhiệt độ cơ thể ổn định hoặc có khả năng duy trì cân bằng nhiệt độ nội môi. Thường thì sự thay đổi này là kết quả của nhiệt độ môi trường xung quanh. Nhiều loài động vật ngoài trời sống là động vật có nhiệt độ cơ thể biến đổi. Thuật ngữ này được sử dụng để miêu tả chính xác hơn về cụm từ 'động vật lạnh máu', là thuật ngữ có thể sử dụng để chỉ các động vật bản chất là động vật ngoài trời (chủ yếu thu nhiệt từ môi trường của chúng). Các động vật có nhiệt độ cơ thể biến đổi bao gồm các loài có xương sống như cá, động vật lưỡng cư, động vật bò sát, cũng như một số loài động vật không xương sống.

Nguyên gốc của thuật ngữ này

Thuật ngữ này trong các ngôn ngữ phương Tây, như tiếng Anh, có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp cổ, poikilos (ποικίλος) có nghĩa là 'thay đổi, biến đổi'; và thermos (θερμός) có nghĩa là 'nhiệt, nóng'.

Điển học

Để phục vụ cho một phản ứng hóa học quan trọng, các động vật biến nhiệt có thể có từ 4 đến 10 hệ thống enzym hoạt động ở các nhiệt độ khác nhau. Một nghiên cứu cho thấy các động vật biến nhiệt như bò sát và động vật lưỡng cư có đường hồi quy so sánh giữa kích thước bộ gen lớn hơn và chỉ số tim nhỏ hơn so với các động vật hằng nhiệt như chim và thú.

Do trao đổi chất của chúng biến đổi và nói chung thấp hơn so với các động vật hằng nhiệt, các hoạt động yêu cầu năng lượng duy trì liên tục như sự bay của các động vật lớn hoặc duy trì một bộ não lớn nói chung là nằm ngoài khả năng của các động vật biến nhiệt. Điều này tạo ra xu hướng thiên về chiến lược săn mồi kiểu rình rập-chờ đợi hơn là săn mồi đối với các động vật lớn hơn với chi phí di chuyển cao hơn. Vì chúng không sử dụng hoạt động trao đổi chất của mình để tự sưởi ấm hay làm mát chính chúng, tổng nhu cầu năng lượng theo thời gian là thấp hơn. Với cùng một trọng lượng cơ thể, động vật biến nhiệt chỉ cần từ 1/10 đến 1/2 nhu cầu năng lượng của các động vật hằng nhiệt.

Adaptation

• Một số loài thích nghi là tập tính. Thằn lằn và rắn thường lộ diện vào buổi sáng sớm hoặc chiều tối, nhưng lại tìm nơi trú ẩn vào giữa trưa.
• Các tổ mối thường hướng về hướng bắc-nam để hấp thụ nhiều nhiệt hơn vào bình minh và hoàng hôn và giảm nhiệt vào giữa trưa.
• Các loài cá ngừ có khả năng duy trì nhiệt toàn thân thông qua cơ chế trao đổi nhiệt gọi là lưới mạch mạng (rete mirabile), giúp giữ nhiệt bên trong cơ thể và giảm thiểu mất nhiệt qua da. Chúng cũng có cơ quan bơi gần trung tâm cơ thể thay vì gần bề mặt, điều này cũng giảm thiểu mất nhiệt.
• Động vật cực nhiệt áp dụng chiến lược có tỷ lệ bề mặt thể tích nhỏ hơn để giảm thiểu mất nhiệt, điều này đã được ghi nhận ở một số nhóm động vật như cá mập trắng lớn và rùa biển.

Môi trường sống

Các động vật biến nhiệt tương đối dễ dàng hơn trong việc tích lũy đủ năng lượng để sinh sản. Các động vật biến nhiệt trong cùng một môi trường sống thường có thời gian giữa các thế hệ ngắn hơn so với các động vật hằng nhiệt: từ vài tuần đến vài năm so với nhiều năm. Điều này cũng có thể áp dụng cho các động vật có vai trò sinh thái tương tự, như mèo và rắn.

Khác biệt về nhu cầu năng lượng cũng có nghĩa là cùng một môi trường sống có thể hỗ trợ một mật độ cao hơn của các động vật biến nhiệt so với các động vật hằng nhiệt. Điều này phản ánh qua tỷ lệ con săn mồi-con mồi thường cao hơn ở các hệ động vật biến nhiệt so với các hệ động vật hằng nhiệt. Tuy nhiên, trong cùng một môi trường sống có thể hỗ trợ, các động vật hằng nhiệt thường áp lực các đối thủ cạnh tranh là các động vật biến nhiệt tới mức bị đe dọa tuyệt chủng, vì chúng có thể thu thập thức ăn trong một phần lớn hơn của ngày, với một số động vật săn mồi thuộc nhóm hằng nhiệt như linh cẩu thường săn mồi cả ban đêm.

Các động vật biến nhiệt thành công trong một số môi trường sống, như các hòn đảo cô lập hay sa mạc khô nóng, hay trong các vùng sinh thái khác biệt (như các vùng sinh thái nhỏ trong lưu vực Amazon). Các cộng đồng sinh vật này thường không có đủ lượng thức ăn cần thiết để duy trì một quần thể sinh sản lâu dài như các động vật hằng nhiệt. Trong các môi trường sống này, các động vật biến nhiệt như thằn lằn, cua và ếch thay thế cho các động vật hằng nhiệt như chim và thú.

Ghi chú