Hewan, terlepas dari jenis kelamin dan spesiesnya, adalah sistem terbuka. Dengan demikian, kita berada dalam hubungan konstan dengan lingkungan, memperoleh energi dalam bentuk bahan organik, menerima dan membuang panas, bertukar zat gas dengan lingkungan dan mengeluarkan senyawa yang berpotensi beracun, antara lain.
Di tengah pusaran dinamisme ini, beberapa makhluk hidup memiliki kendali lebih besar atas lingkungan internal mereka sendiri daripada yang lain, dengan biaya terkait yang ditimbulkannya. Diperkirakan bahwa, di Bumi, ada 8,7 juta spesies makhluk hidup, meskipun hingga saat ini lebih dari 2 juta di antaranya telah ditemukan.
Dengan keragaman yang begitu besar, hanya cukup dengan mencari beberapa contoh untuk menyadari bahwa, di alam, kondisi manusia hampir bersifat anekdot. Misalnya, sebagian besar makhluk hidup di planet ini tidak dapat mengatur suhu internal mereka dengan mekanisme metabolisme, meskipun spesies kita bisa.
Berdasarkan premis ini (dan mungkin dengan maksud untuk mematahkan beberapa prasangka antroposentris), hari ini kami menyajikan perbedaan utama antara hewan endotermik dan ektotermik.
- Artikel terkait: “Teori evolusi biologis: apa itu dan apa penjelasannya”
Apa perbedaan antara endoterm dan ektoterm pada hewan?
Istilah “endotermi” dan “ektotermi” mengacu pada kemampuan makhluk hidup (atau kekurangannya) untuk memodulasi panas tubuhnya. Bagaimanapun, di alam tidak semuanya hitam dan putih: seperti yang akan Anda temukan di baris selanjutnya, hewan endotermik juga tidak kebal terhadap perubahan suhu, juga ektotermik tidak mampu menghasilkan panas sama sekali.
Mari kita lihat perbedaan paling jelas antara kedua strategi biologis.
1. Endoterm menghasilkan panas metabolik untuk mempertahankan suhunya, dan ektoterm tidak begitu banyak
Kita mulai dengan meletakkan dasar.
Dari sudut pandang biologis, hewan endotermik adalah hewan yang mampu menghasilkan panas dalam jumlah yang relevan dan, oleh karena itu, dapat mempertahankan suhu internalnya dalam kisaran yang menguntungkan, terlepas dari kondisi lingkungan yang diharapkan untuk ekosistem tempat ia hidup.. Endoterm klasik adalah mamalia dan burung.
Di sisi lain, hewan ektotermik adalah hewan yang menghasilkan sangat sedikit panas metabolisme dan, oleh karena itu, harus mengatur suhu internalnya melalui aktivitas perilaku, seperti pergi ke matahari untuk menerima energi atau pergi ke tempat teduh untuk menurunkan tingkat metabolismenya. Dalam kelompok ini semua invertebrata, ikan, reptil dan amfibi.
Karena 53% fauna dunia adalah serangga, dapat diasumsikan bahwa sebagian besar makhluk hidup adalah ektoterm.
Pengecualian yang meragukan aturan
Kenyataannya adalah bahwa kriteria klasifikasi ini, tidak peduli seberapa luas mungkin, adalah reduktif. Hewan ektotermik menghasilkan lebih sedikit panas metabolik daripada hewan endoterm, tetapi ini tidak berarti bahwa mereka sama sekali tidak memiliki mekanisme termogenesis.
Misalnya, spesies ular Python bivittatus secara signifikan meningkatkan suhu tubuhnya melalui kontraksi spasmodik otot-ototnya. Ia melakukannya ketika melilit telurnya, untuk mengirimkan panas dan melindunginya dari kerusakan lingkungan.
Penyu dari spesies Dermochelys coriacea juga mempertahankan suhu internal yang jauh lebih tinggi daripada lingkungan air laut, karena mereka menghasilkan panas dengan aktivitas otot yang konstan. Yang lebih menarik adalah mengetahui bahwa, pada serangga, ngengat dan invertebrata terbang lainnya juga menentang aturan ini.
Misalnya, saat terbang, mereka dapat mengarahkan hemolimfa dari toraks ke perut ke satu arah, untuk membuang kelebihan panas yang dihasilkan selama gerakan. Seperti yang Anda lihat, beberapa ektoterm dapat memodulasi suhu internal mereka, meskipun sering dikatakan bahwa mereka tidak bisa.
- Mungkin Anda tertarik: “Sistem peredaran darah: apa itu, bagian dan karakteristiknya”
2.
Beban mitokondria yang berbeda
Bagaimanapun, generalisasi ini memang memiliki serangkaian dasar biologis, meskipun mereka semakin dipertanyakan. Misalnya, telah ditunjukkan bahwa endotermik, rata-rata, memiliki lebih banyak mitokondria per sel daripada ektoterm.
Mitokondria adalah generator energi organisme, karena respirasi seluler terjadi di sini, atau yang sama, konversi bahan organik menjadi energi. Karena homeoterm memiliki lebih banyak mitokondria, mereka dapat menghasilkan lebih banyak panas metabolik, cukup untuk tidak terus-menerus bergantung pada pemaksaan lingkungan.
Namun, energi ini tidak datang dari mana pun: diperoleh dari makanan, khususnya dari senyawa organik seperti karbohidrat, lemak, dan protein. Karena metabolisme homeotherm jauh lebih menuntut, ia harus mengkonsumsi lebih banyak makanan dalam jumlah yang lebih besar dibandingkan dengan ectotherm.
- Mungkin Anda tertarik: “Mitokondria: apa itu, karakteristik, dan fungsinya”
3.
Endoterm dapat hibernasi, sedangkan ektoterm tidak bisa
Pada tingkat informatif, istilah “hibernasi” biasanya digunakan untuk menunjukkan penurunan aktivitas makhluk hidup dalam menghadapi kondisi yang merugikan. Sekali lagi, generalitas ini reduktif, karena kenyataannya ektoterm tidak mampu berhibernasi.
Hibernasi adalah keadaan aktivitas minimal dan depresi metabolik, biasanya hanya terkait dengan mamalia (untuk burung lebih tepat menggunakan istilah “mati suri”). Dalam keadaan cadangan vital ini, hewan homeotermik mengurangi suhu internal mereka seminimal mungkin, detak jantung menurun, laju pernapasan menurun dan, akibatnya, metabolisme turun ke tingkat serendah mungkin.
Dalam keadaan ini, hewan itu tertidur lelap dan tidak bangun sampai kondisi buruknya berakhir.
Mamalia yang berhibernasi harus makan banyak sebelum tahap ini dimulai, karena mereka harus mengandalkan cadangan energi mereka dalam bentuk jaringan adiposa untuk bertahan hidup. Dalam kasus ektoterm (terutama reptil), istilah yang tepat adalah “brumasi”.
Reptil yang berkabut tidak sepenuhnya tertidur, karena ia harus diaktifkan untuk minum air dan merespons rangsangan, misalnya. Juga, kadal bisa makan selama brumation, meskipun mungkin tidak mencari mangsa sekeras dulu.
Dengan kata lain, “depresi metabolik” kurang drastis pada brumation.
4. Endoterm kurang bergantung pada suhu eksternal
Kerugian evolusioner utama ectothermy adalah ketergantungan pada lingkungan eksternal.
Sebagai aturan umum, reptil, ikan, dan amfibi lebih canggung di pagi dan malam hari, karena lebih dingin (karena kurangnya sinar matahari) dan, oleh karena itu, metabolisme mereka turun tanpa dapat diperbaiki. Sebagai keuntungan yang terkait dengan keadaan ini, setidaknya mereka membutuhkan lebih sedikit makanan untuk mempertahankan tubuh mereka, sehingga pertukaran ini “terbayar”.
Endoterm kurang bergantung pada lingkungan untuk mempertahankan suhu tubuh mereka, tetapi ini tidak berarti bahwa mereka kebal terhadap variasi lingkungan. Tanpa melangkah lebih jauh, ketika seorang manusia terkena suhu -30 ° C, ia membeku dan mati dalam waktu kurang dari satu menit.
Mekanisme pembangkitan dan pembuangan panas sangat efektif dalam endoterm, tetapi mereka tidak sempurna: di bawah suhu tubuh 30 °C, seseorang kehilangan kesadaran, ketegangan menurun secara drastis dan jantungnya berdetak tanpa terasa. Seperti yang dapat Anda bayangkan, dalam kasus ini hasil tanpa pengobatan adalah kematian.
5.
Ectotherms Memiliki Tingkat Metabolisme Lebih Rendah
Kami telah membuktikan kenyataan ini di banyak titik di seluruh ruang angkasa, tetapi perlu disoroti lagi. Dengan “mengandalkan” lingkungan untuk menghasilkan panas, ektotermik tidak harus mendapatkan banyak energi dalam bentuk bahan organik dan karena itu cenderung lebih sedikit bergerak.
Banyak ektoterm predator mengikuti strategi hidup duduk dan menunggu : mereka menunggu mangsa lewat di depan mereka, karena mengejarnya terlalu mahal. Juga, jika Anda memikirkan kalajengking, tarantula, ular atau kadal, Anda akan melihat bahwa strategi hidup mereka bahkan tidak sebanding dengan seekor burung.
Ectotherms bergerak kurang, umumnya kurang aktif, dan hanya berjalan sebentar ketika mereka merasa dalam bahaya. Secara umum, ektotermi menghasilkan tingkat aktivitas rata-rata yang lebih rendah (walaupun ada pengecualian).
Ringkasan
Seperti yang Anda lihat, alam menunjukkan kepada kita, sekali lagi, bahwa aturan yang dibuat sendiri oleh manusia lebih banyak dilanggar daripada yang terlihat. Determinisme pemikiran kami telah membuat kami percaya selama beberapa dekade bahwa ektoterm tidak mampu menghasilkan panas, tetapi ini tidak terjadi.
Dari serangga hingga reptil, ada banyak contoh hewan yang diduga ektotermik yang melakukan termoregulasi, meskipun tidak secara konsisten.