Cleptotermia - Kleptothermy
| Termorregulação em animais |
|---|
 |
Cleptotermia é qualquer forma de termorregulação pela qual um animal participa da termogênese metabólica de outro animal. Pode ou não ser recíproco e ocorre tanto em endotérmicos quanto em ectotérmicos . Uma de suas formas é amontoada . No entanto, a cleptotermia pode ocorrer entre diferentes espécies que compartilham o mesmo habitat, e também pode acontecer na vida pré-incubação, onde os embriões são capazes de detectar mudanças térmicas no ambiente.
Este processo requer duas condições principais: a heterogeneidade térmica criada pela presença de um organismo quente em um ambiente frio, além do uso dessa heterogeneidade por outro animal para manter a temperatura corporal em níveis mais elevados (e mais estáveis) do que seria possível em outro lugar na área local. O objetivo desse comportamento é permitir que esses grupos aumentem sua inércia térmica , retardem a perda de calor e / ou reduzam o gasto metabólico per capita necessário para manter a temperatura corporal estável.
A cleptotermia é observada em casos em que ectotérmicos regulam suas próprias temperaturas e exploram as altas e constantes temperaturas corporais exibidas por espécies endotérmicas. Nesse caso, os endotérmicos envolvidos não são apenas mamíferos e pássaros; eles podem ser cupins que mantêm temperaturas altas e constantes dentro de seus montes, onde fornecem regimes térmicos que são explorados por uma grande variedade de lagartos, cobras e crocodilianos. No entanto, muitos casos de cleptotermia envolvem ectotérmicos que se abrigam dentro de tocas usadas por endotérmicos para ajudar a manter uma temperatura corporal elevada e constante.
Huddling
A aglomeração confere temperaturas corporais mais altas e mais constantes do que o repouso solitário. Algumas espécies de ectotérmicos, incluindo lagartos e cobras , como jibóias e cobras tigre , aumentam sua massa efetiva ao se agruparem fortemente. Também é comum entre endotérmicos gregários, como morcegos e pássaros (como o pássaro rato e o pinguim-imperador ), onde permite o compartilhamento do calor corporal, principalmente entre os juvenis.
Em ratos-rato de dorso branco ( Colius colius ) , os indivíduos mantêm a temperatura corporal da fase de repouso acima de 32 ° C, apesar das temperaturas do ar tão baixas quanto -3,4 ° C. Essa temperatura corporal da fase de repouso foi sincronizada entre os indivíduos desse agrupamento. Às vezes, a cleptotermia não é recíproca e pode ser descrita com precisão como roubo de calor . Por exemplo, algumas cobras-liga canadenses machos se envolvem em mimetismo feminino, no qual produzem feromônios falsos após emergirem da hibernação . Isso faz com que os machos rivais os cobram em uma tentativa equivocada de acasalar e, assim, transferem calor para eles. Por sua vez, os machos que imitam as fêmeas tornam-se rapidamente revitalizados após a hibernação (que depende do aumento da temperatura corporal), dando-lhes uma vantagem em suas próprias tentativas de acasalar.
.jpg)
Por outro lado, o amontoado permite que os pinguins-imperadores ( Aptenodytes forsteri ) economizem energia, mantenham uma temperatura corporal elevada e sustentem sua reprodução rapidamente durante o inverno antártico. Este comportamento amontoado aumenta a temperatura ambiente a que esses pinguins estão expostos acima de 0 ° C (em temperaturas externas médias de -17 ° C). Como consequência de aglomerações apertadas , a temperatura ambiente pode ficar acima de 20 ° C e pode aumentar até 37,5 ° C, próximo à temperatura corporal das aves. Portanto, este comportamento social complexo é o que permite a todos os criadores obter um acesso igual e normal a um ambiente que lhes permite economizar energia e incubar com sucesso seus ovos durante o inverno antártico.
Compartilhamento de habitat
Muitos ectotérmicos exploram o calor produzido pelos endotérmicos compartilhando seus ninhos e tocas . Por exemplo, tocas de mamíferos são usadas por lagartixas e tocas de pássaros marinhos por cobras tigre australianas e tuatara da Nova Zelândia . Os cupins criam temperaturas altas e reguladas em seus montes, e isso é explorado por algumas espécies de lagartos, cobras e crocodilos.
A pesquisa mostrou que tal cleptotermia pode ser vantajosa em casos como o krait do mar de lábios azuis ( Laticauda laticaudata ), onde esses répteis ocupam uma toca de um par de pardelas de cauda em cunha incubando seus filhotes. Isso, por sua vez, eleva sua temperatura corporal para 37,5 ° C (99,5 ° F), em comparação com 31,7 ° C (89,1 ° F) quando presente em outros habitats. Observou-se também que sua temperatura corporal é mais estável. Por outro lado, tocas sem pássaros não proporcionaram esse calor, sendo apenas 28 ° C (82 ° F).
Outro exemplo seria o caso do príon das fadas ( Pachyptila turtur ) que forma uma associação próxima com um réptil de tamanho médio, o tuatara ( Sphenodon punctatus ). Esses répteis compartilham as tocas feitas pelos pássaros e muitas vezes ficam quando os pássaros estão presentes, o que ajuda a manter uma temperatura corporal mais elevada. A pesquisa mostrou que os príons das fadas permitem aos tuatara manter uma temperatura corporal mais alta durante a noite por vários meses do ano, de outubro a janeiro (da primavera austral ao verão). Durante a noite, tuatara compartilhando uma toca com um pássaro teve os maiores benefícios térmicos e ajudou a manter sua temperatura corporal por até 15 horas no dia seguinte.
Vida pré-incubação
Pesquisas feitas em embriões de tartarugas-de- concha chinesas ( Pelodiscus sinensis ) falsificam a suposição de que a termorregulação comportamental só é possível para estágios pós-eclosão da história de vida dos répteis. Surpreendentemente, mesmo embriões minúsculos e subdesenvolvidos foram capazes de detectar diferenças térmicas dentro do ovo e mover-se para explorar essa heterogeneidade em pequena escala. A pesquisa mostrou que esse comportamento exibido por embriões de répteis pode muito bem aumentar a aptidão da prole, onde os movimentos desses embriões lhes permitiram maximizar o ganho de calor do ambiente e, assim, aumentar a temperatura corporal. Isso, por sua vez, leva a uma variação na taxa de desenvolvimento embrionário e também no período de incubação. Isso poderia beneficiar os embriões nos quais uma incubação mais quente aumenta a taxa de desenvolvimento e, portanto, acelera o processo de incubação.
Por outro lado, a diminuição dos períodos de incubação também pode minimizar a exposição do embrião aos riscos de predação do ninho ou condições térmicas extremas letais, onde os embriões se movem para regiões mais frias do ovo durante os períodos de temperaturas perigosamente altas.
Além disso, a termorregulação embrionária pode melhorar a aptidão para incubação por meio de modificações em uma gama de características fenotípicas, onde embriões com diferenças mínimas de temperatura eclodem ao mesmo tempo, diminuindo o risco de predação dos indivíduos. Portanto, as taxas de desenvolvimento de embriões de répteis não são consequências passivas de decisões executadas pela mãe sobre as temperaturas que o embrião experimentará antes da eclosão. Em vez disso, o comportamento e a fisiologia do embrião se combinam, permitindo que os menores embriões controlem aspectos de seu próprio ambiente de pré-incubação, mostrando que o embrião não é simplesmente um trabalho em andamento, mas é um organismo funcional com comportamentos surpreendentemente sofisticados e eficazes.
Evolução
Ectotérmicos e endotérmicos passam por diferentes perspectivas evolutivas, onde mamíferos e pássaros termorregulam com muito mais precisão do que ectotérmicos. Um grande benefício da termorregulação precisa é a capacidade de aprimorar o desempenho por meio da especialização térmica. Portanto, supõe-se que os mamíferos e as aves tenham evoluído em larguras de desempenho relativamente estreitas. Assim, a heterotermia dessas endotérmicas levaria a perdas de desempenho durante determinados períodos e, portanto, a variação genética na termossensibilidade permitiria a evolução de generalistas térmicos em espécies mais heterotérmicas. A fisiologia dos endotérmicos permite que eles se adaptem dentro das restrições impostas pela genética, pelo desenvolvimento e pela física.
Por outro lado, os mecanismos de termorregulação não evoluíram isoladamente, mas sim em conexão com outras funções. Esses mecanismos eram mais provavelmente quantitativos do que qualitativos e envolviam a seleção de habitats apropriados, mudanças nos níveis de atividade locomotora, liberação de energia ideal e conservação de substratos metabólicos. A evolução da endotermia está diretamente ligada à seleção para altos níveis de atividade sustentados pelo metabolismo aeróbio . A evolução dos padrões de comportamento complexos entre as aves e mamíferos requer a evolução de sistemas metabólicos que suportam a atividade anterior a isso.
A endotermia em vertebrados evoluiu ao longo de linhas separadas, mas paralelas, de diferentes grupos de ancestrais reptilianos. As vantagens da endotermia são manifestadas na capacidade de ocupar áreas térmicas que excluem muitos vertebrados ectotérmicos, um alto grau de independência térmica da temperatura ambiente, alta potência muscular e níveis sustentados de atividade. A endotermia, entretanto, é energeticamente muito cara e requer uma grande quantidade de comida, em comparação com os ectotérmicos para suportar altas taxas metabólicas.