POIKILOTHERMES: ÉVOLUTION, RÉGULATION, BÉNÉFICES - LA BIOLOGIE - 2024

Poikilothermo (poikilos, multiple ou varié) fait référence aux animaux qui ne peuvent pas réguler leur température interne, de sorte que leur température corporelle fluctue avec la température ambiante.

Historiquement, les zoologistes utilisaient d'autres termes plus largement utilisés tels que «sang froid» pour désigner un groupe diversifié d'animaux. Cependant, c'est un terme qui, au sens strict, est inefficace pour séparer deux groupes d'animaux.

Source: Bjørn Christian Tørrissen

Un autre terme largement utilisé pour désigner exclusivement la source de chaleur corporelle est «ectotherme», comme les groupes d'animaux qui dépendent presque entièrement des sources de chaleur environnementales. Ainsi, la combinaison de ces termes fournit des informations précieuses sur la manière dont les animaux régulent leur température corporelle.

Régulation de la température dans les organismes poikilothermiques

Les animaux tout au long de leur évolution ont utilisé des stratégies pour préserver leur environnement interne dans des conditions optimales et maintenir un fonctionnement cellulaire normal, en plus d'optimiser la dépense ou l'économie d'énergie métabolique.

Les animaux poikilothermiques produisent comparativement moins de chaleur métabolique que les animaux endothermiques. Par conséquent, l'échange d'énergie calorique avec l'environnement est d'une grande importance pour déterminer la température de votre corps.

En ce sens, un animal poïkilothermique absorbe la chaleur de l'environnement s'il a besoin d'élever sa température corporelle, se comportant comme des conformistes thermiques, puisqu'ils dépendent de la température de l'environnement. En termes énergétiques, ils constituent des animaux mal isolés.

Tout d'abord, ils ont de faibles taux de production de chaleur métabolique qui se dissipent rapidement dans l'environnement environnant et ne contribuent pas de manière significative à l'augmentation de la température corporelle. D'autre part, ils ont une conductivité thermique élevée, ce qui permet aux ectothermes d'absorber facilement la chaleur.

Dans la plupart des cas, les organismes ectothermiques ont une régulation comportementale de la température corporelle. Par exemple, les serpents et les lézards se prélassent jusqu'à ce qu'ils atteignent une température appropriée pour une fonction musculaire efficace, atténuant les effets de l'environnement par le comportement.

Métabolisme chez les animaux poïkilothermiques

Il est bien connu que les réactions biochimiques sont sensibles à la température, car l'activité de nombreuses enzymes a une température optimale. Tout changement de température altère l'efficacité de la machinerie enzymatique, constituant un obstacle pour les animaux.

Si la température descend à un niveau critique, la vitesse des processus métaboliques est compromise, ce qui réduit la production d'énergie et la quantité qui peut être utilisée par les animaux pour leurs activités et leur reproduction.

En revanche, si la température augmente trop, l'activité métabolique est instable et même détruite. Cela a permis d'établir des plages optimales pour le développement de la vie entre 0 ° C et 40 ° C.

La température corporelle chez les organismes poikilothermiques n'est pas constante comme dans le cas des organismes homéothermiques (endothermiques).

Dans ce cas, bien que la chaleur soit générée en tant que produit de l'activité métabolique, cette dernière est perdue aussi rapidement qu'elle est générée. La température interne ne dépend pas du mécanisme de combustion des aliments comme dans le cas des homéothermes.

Généralement, les animaux poïkilothermiques sont associés à un métabolisme de type bradymétabolique. Cependant, c'est une condition que seuls les organismes ectothermiques stricts rencontrent, le bradymétabolisme étant le métabolisme au repos.

Poikilothermie dans la nature

La poikilothermie est le type de thermorégulation le plus courant dans le règne animal. Au sein de ce groupe se trouvent les groupes de vertébrés inférieurs tels que les poissons, les amphibiens et les reptiles et la grande majorité des invertébrés terrestres et aquatiques (avec quelques cas exceptionnels).

Dans les poïkilothermes aquatiques, la température corporelle est fondamentalement la même que celle de l'eau en raison de ses caractéristiques caloriques. D'autre part, les organismes terrestres pourraient avoir une température supérieure à la température de l'air en raison de l'effet du rayonnement.

Les animaux ectothermiques, de par leur comportement, exploitent des lieux aux températures plus favorables, cependant, comme indiqué précédemment, la source d'énergie utilisée pour augmenter leur température corporelle provient de l'environnement et non de l'intérieur du corps.

Dans les zones tropicales, les ectothermes tels que les reptiles rivalisent efficacement avec les mammifères, les dépassant dans de nombreux cas en abondance d'espèces et d'individus. En effet, la température constante des tropiques permet une activité tout au long de la journée et consacre également l'énergie économisée aux activités de reproduction et de survie.

Cet avantage a tendance à diminuer dans les environnements tempérés où, en raison de conditions défavorables à l'ectothermie, les organismes endothermiques sont favorisés.

Avantages et coûts de la poïkilothermie

Étant donné que la température corporelle de nombreux ectothermes dépend fortement de l'environnement, les espèces ectothermes qui vivent dans des endroits avec des températures inférieures à zéro peuvent avoir des problèmes.

Cependant, ils ont développé des réponses en tant que substances pour empêcher la nucléation des cristaux de glace dans les fluides extracellulaires et ainsi protéger le liquide cytoplasmique, la surfusion et les substances antigel dans les fluides corporels.

Dans les environnements chauds, les fonctions tissulaires de la plupart des ectothermes sont entravées. En raison d'une plus faible affinité de l'hémoglobine pour l'oxygène dans les températures plus élevées de la température corporelle, il empêche les animaux d'effectuer des activités exigeantes, en raison de ses faibles taux de métabolisme aérobie.

Cette dernière entraîne le développement d'un déficit en oxygène lors de la respiration anaérobie et les limites de la réalisation de grandes tailles.

L'ectothermie est une forme de vie lente avec de petits flux d'énergie, c'est-à-dire avec des besoins énergétiques modestes. Ce dernier leur permet d'occuper des niches terrestres inutilisées par les vertébrés homéothermiques, investissant moins d'énergie pour produire de la chaleur et davantage dans les activités de croissance et de reproduction.

Évolution de l'ectothermie chez les dinosaures

Depuis la levée des premiers fossiles, il y a eu un débat pour savoir si les dinosaures étaient homéothermiques ou poïkilothermiques. Comme nous le savons déjà, l'ectothermie implique un faible investissement métabolique pour générer de la chaleur et, à la place, l'énergie disponible dans l'environnement est utilisée pour réguler la température corporelle.

Cela entraîne évidemment une série de problèmes tels que le manque de rayonnement ou d'énergie solaire la nuit ou le fait que l'habitat est chaud et froid. Traditionnellement, étant donné les relations entre les dinosaures et les reptiles actuels, les dinosaures étaient classés comme des ectothermes.

Cependant, en raison du mode de vie qui a été déduit des dinosaures, plusieurs arguments soutiennent qu'il s'agissait d'animaux endothermiques.

Le premier est qu'ils avaient une isolation superficielle (plumes chez Archaeopteryx), ce qui constituerait une barrière pour l'absorption d'énergie des rayonnements et pour un endotherme, supposant un moyen de maintenir la chaleur métabolique.

La plupart des découvertes fossiles ont eu lieu dans des zones tempérées, c'est pourquoi il est considéré comme endothermique de survivre au climat avec la chaleur métabolique. D'autres preuves suggèrent que la relation entre prédateur et proie est caractéristique des animaux endothermiques et non ectothermiques.

Références

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