Казалось бы, что может быть проще, чем дать определение понятию, которое нам известно еще со школьной скамьи. Давайте попробуем.

Итак, теплокровные животные - это те представители фауны, у которых теплая кровь. Так что ли? Согласитесь, получилась какая-то тавтология, которая совсем не объясняет данный научный термин.

Придется углубиться в биологию.

Какие животные относятся к теплокровным? Даем научное определение понятию

Говоря простым и понятным языком, такими животными называют тех, чьи тела производят тепло, сжигая пищу. Кстати, подобная энергия вырабатывается еще и благодаря физической активности и дрожи животных.

Ученые установили, что теплокровные животные - это исключительно млекопитающие и птицы. Земноводных и пресмыкающихся из-за определенных физиологических особенностей к ним отнести невозможно.

Нельзя не отметить, что, несмотря на изменение времён года, наступление лютых холодов или изматывающей жары, температура тела этой категории никогда не меняется. Почему же так происходит?

Дело в том, что в основном у всех теплокровных есть так называемый который располагается под кожей в области шеи, спины и груди. Его слой, а также мех, шерсть и перья помогают поддерживать и сохранять тепло.

Первые теплокровные на планете

Итак, мы уже выяснили, что теплокровные животные - это птицы и млекопитающие. Но какими же были их предки?

Специалисты считают, что первые виды появились в В те времена представители фауны стали питаться не только насекомыми, но и попробовали растительную пищу.

С течением времени животные, которые продолжали питаться насекомыми, постепенно переходили на более крупную пищу. Именно поэтому их потомки всякий раз рождались все более и более приспособленными к этому способу питания. Например, у них начали развиваться когти и клыки. Современные ученые утверждают, что от подобных живых существ позже произошли медведи, волки, тигры и львы.

Те же млекопитающие, которые охотнее питались растительностью, получили в процессе развития устойчивые и выносливые копыта для ходьбы и более крепкие зубы, чтобы было удобнее пережёвывать растения. От таких животных позже произошли носороги, слоны, лошади и коровы. Хотя были и некоторые теплокровные, которым пришлось полностью заменить свой рацион. Они приспособились питаться только плодами и стали обитать на деревьях. Таким образом появились предки первых

Способы охлаждения некоторых животных

Даже в широтах с умеренным климатом время от времени наступают очень засушливые дни, когда зной не позволяет свободно перемещаться по городу даже нам, людям. А ведь мы, согласитесь, вполне можем спрятаться от неблагоприятной погоды в помещениях с кондиционером или просто там, где стены настолько толстые, что солнце не в состоянии прогреть здания насквозь. А как же спасаются в таких случаях животные?

О братьях наших меньших позаботилась сама матушка Природа. К примеру, каждый из нас замечал, что собака, если ей жарко, высовывает язык изо рта. Почему? Дело в том, что таким образом жидкость испаряется и снижает температуру тела. А птицы обладают специальной оснащенной легочными мешками. Предназначение такой сложной системы - не только газообмен и дыхание, но и освобождение внутренних органов от тепла в процессе обдува.

В целом нельзя не отметить, что если какие-либо организмы на планете еще и могут удивлять своей приспособленностью к окружающей среде обитания, то это теплокровные животные. Примеры можно приводить бесконечно.

Птица, которая никогда не мёрзнет

Наверное, об этом обитателе суровых южных широт приходилось слышать каждому из нас. Даже дети обожают мультфильмы про забавных и озорных пингвинов.

Как известно, большинство данных птиц живёт в Антарктиде, в достаточно холодной среде обитания.

Находясь как на суше, так и в воде, конечно же, холодной, эти птицы совершенно не чувствуют дискомфорта. Как же им это удается? Все дело в том, что у них есть слой жира, которым покрыты перья. Он помогает сохранять тепло и обладает особым водоотталкивающим свойством.

Кроме этого, сохранять тепло им помогают очень тесно расположенные жёсткие перья. Они так плотно прилегают друг к другу, что никакие ветра не дают птицам замёрзнуть.

Но как же быть с лапками, ведь они не покрыты перьями? Но и здесь проблема решается: лапки пингвинов имеют очень мало сосудов и нервов, таким образом, им не грозит обморожение.

Т.е. в ответ на предложение окончить фразу «Теплокровные животные - это…» вполне можно назвать не только привычных нам кошек, собак, лошадей и прочую живность, часто встречающуюся в городах и селах, но и пингвинов - обитателей самых холодных мест на планете.

Почему мишка спит зимой?

Конечно, с холодами и стужей можно бороться совершенно по-разному. Кто-то в процессе эволюции получил теплую шерсть или перья, щедро смазанные жиром, а есть и те, кто выбрал довольно простой способ пережить холода. Какой именно? Впасть в спячку! Наверное, даже дети могут перечислить, какие животные (теплокровные) мирно видят сны, пока за пределами их убежища идет снег, властвует вьюга, а столбик термометра редко поднимается выше нуля градусов. Ну конечно же, ежи, бурундуки, барсуки, медведи и многие другие. Но сегодня речь пойдет как раз о косолапых.

Питаются медведи обычно растительной пищей, а зимой её, безусловно, не найти. Благодаря накопленному за теплое время жиру эти животные прячутся в свои берлоги и зимуют там, питаясь своими запасами. Так и отпадает потребность выходить наружу.

Во время спячки медведи не ведут подвижный образ жизни, их активность снижается до нуля. Температура тела падает до уровня температуры окружающего воздуха, дыхание замедляется, сердце начинает биться не так активно. Эти процессы позволяют не тратить энергию, они дают возможность спокойно пережить мишке всю зиму. Запасов обычно хватает до наступления первых весенних деньков.

Исключение из правил

Как мы уже отмечали выше, все млекопитающие и птицы - теплокровные животные. Но есть один зверёк, который в прямом смысле отказался от такого образа жизни и стал холоднокровным. Называется это животное голым землекопом. Оно на самом деле удивительное и уникальное, ведь в нём сочетаются противоположные физиологические особенности.

Чисто теоретически голого землекопа можно сравнить с крысой или хомяком, но на его теле можно насчитать не больше сотни волосков, поэтому его и называют голым. А землекоп, очевидно, потому, что он строит дома и живёт под землёй.

Кстати, под землёй довольно высокая концентрация углекислого газа и немалое количество воды. Всё это в сочетании превращается в от которой любое животное будет испытывать неприятное ощущение.

Но и тут землекоп блещет своей уникальностью. Казалось бы, из-за отсутствия меха этот зверёк очень уязвим, но его кожа никак не реагирует на кислотные ожоги, а всё потому, что землекоп попросту избавился от чувствительных нервных окончаний.

Теплокровные животные имеют постоянную устойчивую температуру тела, которая не зависит от температуры окружающей среды. У холоднокровных животных температура тела изменяется в зависимости от температуры окружающей среды.

Теплокровными животными являются млекопитающие и птицы. Все остальные позвоночные (земноводные, пресмыкающиеся, рыбы) и все беспозвоночные являются холоднокровными.

У холоднокровных животных медленнее протекают процессы обмена веществ - в 20-30 раз медленнее, чем у теплокровных! Поэтому температура их тела выше температуры окружающей среды максимум на 1-2 градуса. Холоднокровные животные деятельны только в теплое время года. Когда температура снижается, то у холоднокровных животных снижается скорость движения (вы, наверно, замечали, "сонных" мух, пчел или бабочек осенью?) На зиму они впадают в состояние анабиоза, то есть в спячку.

Теплокровность считается более выгодным свойством организма с точки зрения эволюции, так как позволяет существовать в самых различных климатических условиях и сохранять активность и в холодное, и в жаркое время года. Обеспечивается теплокровность механизмами терморегуляции. Есть три основных пути терморегуляции:

1. Химическая терморегуляция - усиленное образование тепла в ответ на понижение температуры среды.

2. Физическая терморегуляция - изменение уровня теплоотдачи. Физическая терморегуляция обеспечивается не за счет дополнительной выработки тепла, а за счет сохранения его в теле животного, путем рефлекторного сужения и расширения кровеносных сосудов кожи (это меняет ее теплопроводность), изменения теплоизолирующих свойств меха и перьевого покрова, регуляции испарительной теплоотдачи. Густой мех млекопитающих, перьевой покров птиц позволяют сохранять вокруг тела прослойку воздуха с температурой, близкой к температуре тела животного, и тем самым уменьшать теплоотдачу во внешнюю среду. У обитателей холодного климата хорошо развит слой подкожной жировой клетчатки, который равномерно распределен по всему телу и является хорошим теплоизолятором.

Отличным механизмом регуляции теплообмена служит также испарение воды путем потоотделения. Человек при сильной жаре может выделять более 10 л пота в день! Потоотделение способствует охлаждению тела.

3. Поведенческая терморегуляция (например, когда животное старается избегать неблагоприятных температур, перемещаясь в пространстве).

Поддержание высокой температуры тела обеспечивается за счет того, что на холоде процессы теплопродукции в организме преобладают над процессами теплоотдачи. Но поддержание температуры за счет возрастания теплопродукции требует большого расхода энергии, поэтому животные в холодный период года нуждаются в большом количестве пищи или тратят много жировых запасов, которые они накопили летом. Поэтому, например, птицам, остающимся зимовать, страшны не столько морозы, сколько бескормица. И именно из-за недостатка еды, а не из-за холода впадают в спячку зимой некоторые теплокровные, например, медведи.

Неужели у холоднокровных нет никаких преимуществ перед теплокровными? Конечно же, есть! Ведь не случайно холоднокровные на нашей планете более многочисленны, чем теплокровные. Преимущество холоднокровных в том, что теплокровным для поддержания постоянной высокой температуры тела необходимо много энергии, то есть еды, и при ее недостатке во время похолодания они просто погибают, а холоднокровные спокойно могут пережить холодное время, залегая в спячку. Поэтому, например, практически голые холоднокровные амфибии - вездесущие животные, способные обитать во всех частях света, кроме Антарктиды!

Мир животных разнообразен и удивителен. Они отличаются друг от друга по многим биологическим характеристикам. Хочется остановиться на отношении животных к температуре окружающей среды и выяснить: холоднокровные животные - это какие?

Общие понятия

В биологии существуют понятия холоднокровных (пойкилотермных) и организмов. Считается, что холоднокровные животные - это те, температура тела которых непостоянна и зависит от окружающей среды. Теплокровные не имеют такой зависимости и отличаются постоянством Так каких животных называют холоднокровными?

Разнообразие холоднокровных животных

В зоологии холоднокровные животные - это примеры низкоорганизованных классов К их числу относятся все беспозвоночные и часть позвоночных: рыбы, Исключение составляют крокодилы, которые тоже являются пресмыкающимися. В настоящее время к данному типу также относят еще один вид млекопитающих - голый землекоп. Изучая эволюцию, многие ученые до недавнего времени относили к холоднокровным и динозавров. Однако на теперешний момент существует мнение, что они все же были теплокровными по инерционному типу терморегуляции. Это означает, что древние гиганты имели способность накапливать и удерживать за счет огромной массы солнечное тепло, что позволяло им сохранять постоянную температуру.

Особенности жизнедеятельности

Холоднокровные животные - это те, которые в силу слабо развитой нервной системы имеют несовершенную систему регуляции основных жизненно важных процессов в организме. Следовательно, и обмен веществ у холоднокровных животных тоже имеет низкий уровень. Действительно, он протекает намного медленнее, чем у теплокровных (в 20-30 раз). При этом температура тела бывает выше на 1-2 градуса температуры окружающей среды или равна ей. Эта зависимость является ограниченной во времени и связана со способностью накапливать тепло от предметов и солнца либо согреваться в результате мышечной работы в случае если снаружи поддерживаются приблизительно постоянные параметры. В том же случае, когда внешняя температура опускается ниже оптимального, все обменные процессы у холоднокровных замедляются. Реакции животных становятся заторможенными, вспомните сонных мух, бабочек и пчел осенью. Когда происходит понижение температурного режима на два и более градуса в природе, эти организмы впадают в оцепенение (анабиоз), переживают стресс, а иногда и погибают.

Сезонность

В неживой природе существует понятие смены времени года. Особенно выражены данные явления в северных и умеренных широтах. Абсолютно все организмы реагируют на данные изменения. Холоднокровные животные - примеры приспособлений живых организмов к температурным изменениям окружающей среды.

Адаптация к окружающей среде

Пик активности холоднокровных и основные жизненные процессы (спаривание, размножение, выведение потомства) приходится на теплый период - весну и лето. В это время мы повсеместно можем видеть множество насекомых и наблюдать их жизненные циклы. В околоводных и водных местностях можно встретить массу земноводных (лягушек) и рыб на разных стадиях развития.

В лесах и на лугах довольно часто встречаются пресмыкающиеся (ящерицы, разных поколений.

С приходом осени или в конце лета животные начинают усиленно готовиться к зимовке, которую большинство из них проводят в анабиозе. Для того чтобы не погибнуть в период холодов, подготовительные процессы по запасу питательных веществ в их организмах происходят заблаговременно, в течение всего лета. В это время клеточный состав меняется, в нем становится меньше воды и больше растворенных компонентов, которые будут обеспечивать процесс питания весь зимний период. С понижением температуры уровень обмена веществ тоже замедляется, расход энергии уменьшается, что позволяет холоднокровным всю зиму проводить в спячке, не заботясь о добыче пищи. Также важным этапом подготовки к неблагоприятным температурным условиям является сооружение закрытых "помещений" для зимовки (ямы, норы, домики и т. д.). Все эти жизненные явления носят цикличный характер и повторяются из года в год.

Данные процессы также являются безусловными (врожденными) рефлексами, передающимися по наследству из поколения в поколение. Животные, которые претерпевают определенные мутации в генах, отвечающих за передачу этой информации, погибают в течение первого года жизни, а их потомство также может унаследовать эти нарушения и быть нежизнеспосбным.

Толчком к пробуждению от анабиоза становится повышение температуры воздуха до необходимого уровня, который характерен для каждого класса, а иногда и вида.

Согласно холоднокровные животные - это низшие существа, у которых из-за слабого развития нервной системы механизмы терморегуляции тоже не совершенны.

ποικίλος - различный, переменчивый и θερμία - тепло; также эктотермность ; ранее использовался термин холоднокровность ) - эволюционная адаптация вида или (в медицине и физиологии) состояние организма, при котором температура тела живого существа меняется в широких пределах в зависимости от температуры внешней среды. Это характерно для большинства беспозвоночных животных, а также для рыб, амфибий и рептилий. Зимой хладнокровные животные впадают в состояние онемения, что связано со значительным снижением температуры тела.

Пойкилотермия у живых существ

К пойкилотермным организмам относят все современные таксоны органического мира, кроме двух классов позвоночных животных – птиц и млекопитающих . Долгое время считалось, что все млекопитающие являются теплокровными , однако современные исследования показали, что голый землекоп - единственный известный на сегодняшний день холоднокровный представитель этого класса ; предполагалось также, что к пойкилотермным млекопитающим относился вымерший балеарский козёл . Дискуссионным также является вопрос о том, относились ли к холоднокровным животным динозавры , однако в последнее время учёные больше склоняются к версии их теплокровности, исходя из исследований изотопов кислорода , темпов роста и т.п. Кроме того, также постоянно растёт число находок динозавров с плотными перьеподобными покровами даже у тех видов, которые к полёту не имели никакого отношения. Считается, что теплокровность - базальный признак всех архозавров и теплокровными были даже многие крокодиломорфы , в том числе предки современных крокодилов . Нередко выделяемое понятие инерционной теплокровности или гигантотермии - когда организм прогревается на солнце, после чего за счёт больших размеров тела держит относительно постоянную температуру, как крупные современные крокодилы , не следует выносить из определения пойкилотермии, поскольку организм все также неспособен самостоятельно вырабатывать достаточное количество тепла.

Физиологическое описание

Механизмы терморегуляции у холоднокровных несовершенны, что объясняется пониженным уровнем обмена веществ , который примерно в 20-30 раз медленнее, чем у гомойотермных животных, и особенностями их нервной системы. Температура тела обычно на 1-2 °C выше температуры окружающей среды или равна ей. Повышение температуры происходит в результате поглощения солнечного тепла, тепла нагретых поверхностей (поведенческая терморегуляция) или работы мышц.

На выход температуры внешней среды за пределы предпочтительного диапазона (оптимума) холоднокровные реагируют вхождением в состояние анабиоза , и за счет снижения энергозатрат переживают температурный стресс.

Основным недостатком пойкилотермности является медлительность животных при температуре ниже оптимума.

См. также

Примечания

http://pdnr.ru/a19567.html (рус.)
http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=1467874&tool=pmcentrez (англ.)
http://elementy.ru/news/430671 (рус.)
http://phys.org/news177755291.html (англ.)
[http://palaeo-electronica.org/1999_2/gigan/issue2_99.htm THERMOPHYSIOLOGY AND BIOLOGY OF GIGANOTOSAURUS: COMPARISON WITH TYRANNOSAURUS] (неопр.) . palaeo-electronica.org. Дата обращения 19 июля 2017.
Paul, G.S. (1988). Predatory Dinosaurs of the World . New York: Simon and Schuster. p. 155. ISBN .
Armand de Ricqlès, Kevin Padian, Fabien Knoll, John R. Horner. On the origin of high growth rates in archosaurs and their ancient relatives: Complementary histological studies on Triassic archosauriforms and the problem of a “phylogenetic signal” in bone histology // Annales de Paléontologie. - 2008-04-01. - Т. 94 , вып. 2 . - С. 57–76 . - DOI :10.1016/j.annpal.2008.03.002 .
Summers, A.P. (2005). "Evolution: Warm-hearted crocs". Nature . 434 (7035): 833–834. Bibcode :