Poiquilotermo

Un poiquilotermo () es un animal (del griego poikilos – 'varios, manchados' y therme – 'calor) cuya temperatura interna varía considerablemente. Los poiquilotermos tienen que sobrevivir y adaptarse al estrés ambiental. Uno de los factores estresantes más importantes es el cambio de temperatura, que puede provocar alteraciones en el orden de los lípidos de la membrana y provocar el desarrollo y la desnaturalización de las proteínas a temperaturas elevadas. Es lo opuesto a un homeotermo, un animal que mantiene la homeostasis térmica. Si bien el término en principio puede aplicarse a todos los organismos, generalmente sólo se aplica a los animales y, principalmente, a los vertebrados. Generalmente las fluctuaciones son consecuencia de la variación de la temperatura ambiente. Muchos ectotermos terrestres son poiquilotérmicos. Sin embargo, algunos ectotermos permanecen en ambientes de temperatura constante hasta el punto de que en realidad son capaces de mantener una temperatura interna constante y se consideran homeotérmicos. Es esta distinción la que a menudo hace que el término "poiquilotermo" más útil que la palabra vernácula "de sangre fría", que a veces se utiliza para referirse a los ectotermos de manera más general.

Los animales poiquilotérmicos incluyen tipos de animales vertebrados, específicamente algunos peces, anfibios y reptiles, así como muchos animales invertebrados. La rata topo desnuda y el perezoso son algunos de los raros mamíferos poiquilotérmicos.

Etimología

El término deriva del griego poikilos (ποικίλος), que significa &# 34;variado" en última instancia, de una raíz que significa "moteado" o "pintado" y termo (θερμός), que significa "calor".

Fisiología

Los animales de Poikilotherm deben ser capaces de funcionar sobre una gama más amplia de temperaturas que los homeotherms. La velocidad de la mayoría de las reacciones químicas varían con temperatura, y para funcionar poikilotherms puede tener cuatro a diez sistemas de enzimas que operan a diferentes temperaturas para una reacción química importante. Como resultado, los poikilotherms a menudo tienen genomas más grandes y complejos que los homeotherms en el mismo nicho ecológico. Las ranas son un ejemplo notable de este efecto, aunque su desarrollo complejo es también un factor importante en su gran genoma.

Debido a que su metabolismo es variable y generalmente inferior al de los animales homeotérmicos, actividades sostenidas de alta energía como el vuelo alimentado en animales grandes o mantener un cerebro grande es generalmente más allá de los animales poikilotherm. El metabolismo de los poikilotherms favorece estrategias como sentarse y esperar cazar presas para animales más grandes con alto costo de movimiento. Como no utilizan sus metabolismos para calentarse o enfriarse, el requisito total de energía a lo largo del tiempo es bajo. Para el mismo peso corporal, los poikilotherms necesitan sólo 5 a 10% de la energía de los homeotherms.

Adaptaciones en poiquilotermos

• Algunas adaptaciones son conductuales. Lagartos y serpientes se bañan en el sol en la madrugada y la tarde, y buscan refugio alrededor del mediodía.
• Los huevos de la abeja cara amarilla no pueden regular el calor. Una adaptación conductual para combatir esto es la incubación, donde mantener las temperaturas internas de los huevos, la reina y sus trabajadores incubarán el brodo casi constantemente, calentando sus abdomens y tocándolos a los huevos. La abeja genera calor sacudiendo los músculos del vuelo aunque no estén volando.
• Los montículos termitas suelen orientarse en dirección norte-sur para que absorban tanto calor como sea posible alrededor del amanecer y el atardecer y minimizan la absorción de calor alrededor del mediodía.
• El atún es capaz de calentar todo su cuerpo a través de un mecanismo de intercambio de calor llamado el rete mirabile, que ayuda a mantener el calor dentro del cuerpo, y minimiza la pérdida de calor a través de las ginebras. También tienen sus músculos de natación cerca del centro de sus cuerpos en lugar de cerca de la superficie, que minimiza la pérdida de calor.
• Gigantothermy significa crecer a gran tamaño para reducir la pérdida de calor, como en tortugas marinas y megafauna de hielo. El volumen del cuerpo aumenta proporcionalmente más rápido que la superficie del cuerpo, con mayor tamaño; y menor superficie del cuerpo por volumen del cuerpo de la unidad tiende a minimizar la pérdida de calor.
• Cameles, aunque son homeotherms, termorregular utilizando un método llamado "ciclismo de temperatura" para conservar energía. En los desiertos calientes, permiten que su temperatura corporal aumente durante el día y caiga durante la noche, ajustando su temperatura corporal a ciclos superiores a aproximadamente 6 °C.

Ecología

Es comparativamente fácil para un poiquilotermo acumular suficiente energía para reproducirse. Los poiquilotermos que se encuentran en el mismo nivel trófico suelen tener generaciones mucho más cortas que los homeotermos: semanas en lugar de años. Esto se aplica incluso a animales con funciones ecológicas similares, como los gatos y las serpientes.

Esta diferencia en los requisitos energéticos también significa que una fuente de alimento determinada puede sustentar una mayor densidad de animales poiquilotérmicos que de animales homeotérmicos. Esto se refleja en la relación depredador-presa que suele ser mayor en la fauna poiquilotérmica que en la homeotérmica. Sin embargo, cuando los homeotermos y los poiquilotermos tienen nichos similares y compiten, el homeotermo a menudo puede llevar a los competidores poiquilotermos a la extinción, porque los homeotermos pueden recolectar alimentos durante una mayor fracción de cada día y de maneras más efectivas y especializadas (por ejemplo, los chimpancés buscan y recolectan activamente). hormigas armadas con palos versus la típica estrategia poiquiloterma de sentarse y esperar).

En medicina

En medicina, la pérdida de la termorregulación normal se conoce como poiquilotermia. Esto se puede observar en el síndrome compartimental y con el uso de sedantes-hipnóticos como barbitúricos, etanol e hidrato de cloral. El sueño REM se considera un estado poiquilotérmico en humanos. La poiquilotermia es uno de los signos de isquemia aguda de las extremidades.