CANLILARDA ISI DÜZENLEMESİ

ISI DÜZENLEMESİ

Bir hayvanın karşılaştığı esas problem normal hücre fonksiyonlarına olanak sağlayan iç çevreye sahip olmaktır. Biyokimyasal aktiviteler kimyasal çevreye karşı duyarlıdır. Biyokimyasal reaksiyonlar aynı zamanda ısıya karşı da çok duyarlıdır. Bütün enzimlerin bir optimum ısısı vardır. Bu ısınsın üstü veya altında enzimin işlevi zayıftır.

Isı ise biyokimyasal dengesini koruması gereken hayvanlar için büyük bir kısıtlamadır. Vücut ısısı çok düşerse metabolik olaylar yavaşlayarak hayvanın üretim ve aktivite için topladığı enerjiyi azaltır. Eğer vücut ısısı çok yükselirse metabolik olaylar düzensizleşir ve enzimler zarar görür, hatta bazen tamamen çalışmaz hale gelirler. Bu hayvanlar sadece belirli sıcaklıklarda, genelde 0 derece ile 40 derece arasında yaşayabilirler. Ya vücutlarına uygun bir çevre bulmak ya da metabolizmalarını dengede tutabilecek şekilde özellikler geliştirmek zorundadırlar.

EKTOTERMİ VE ENDOTERMİ

‘’Soğukkanlı’’ ve ‘’Sıcakkanlı’’ terimleri uzun süredir hayvanları iki gruba ayırmak için kullanılmaktadır. Memelilerin ve kuşların vücut ısılarının genellikle (her zaman olmasa da) havanın ısısından daha sıcak olduğu doğrudur fakat soğukkanlı bir hayvan illa soğuk değildir. Tropikal balıklar, böcekler ve sürüngenler güneşin altında kala kala memelilerinkine yakın vücut ısılarına sahip olabilirler. Bakıldığında çoğu sıcakkanlı ve soğukkanlı subjektif ve belirsizdir fakat dağarcığımıza öylesine yerleşmiştir ki çoğu biyologlar bunları değiştirmek yerine kullanmayı daha kolay bulur.

Poiklotermik ve Homeotermik terimleri zoologlar tarafından soğukkanlı ve sıcakkanlı’ya alternatif olarak kullanılır. Vücut ısısının çeşitliliğine dikkat çeken bu terimler daha belirgin ve bilgilendirici olmasına karşın yine sorunlar vardır. Mesela derin su balıkları belirgin bir ısı farkının olamayacağı bir çevrede yaşarlar. Vücut ısıları kesinlikle stabil olduğu halde bu balıklara homeotermik demek terimin yanlış kullanımı olur. Yani homeotermik kuşlar ve memeliler arasında çoğunun vücut ısısı gün içinde ve mevsimler ile birlikte değişir.

Fizyologlar ise vücut ısısını tanımlamak için farklı bir yöntem kullanırlar. Hayvanın vücut ısısının sıcaklık alımı ve kaybı ile alakalı olduğu üzerinde dururlar. Bütün hayvanlar hücresel metabolizma ile ısı üretirler ama çoğunda ısı oluşturulduğu gibi harcanır. Bu ektotermik hayvanlarda – ki çoğu hayvan bu gruptadır- vücut ısısı çevrenin ısısıyla belirlenir. Çoğu ektotermler daha müsait ısılara sahip çevreleri ararlar (güneş altında durmak gibi).

Fakat vücut ısısını arttırmak için alınan enerji çevreden gelir vücuttan değil. Bazı hayvanlar vücut ısılarını stabil tutabilmek için gerekli olan metabolik ısıyı üretebilirler çünkü vücut ısılarının kaynakları onlardır. Bunlara endotermikler adı verilir. Bu avantajlı olanlar kuşlar, memeliler, bazı non-avian sürüngenler, hızlı yüzen balıklar ve bazı böceklerdir. Endotermi sayesinde kuşlar ve memeliler vücut ısılarını sabit tutabilir, biyokimyasal olayların ve sinir sisteminin fonksiyonlarının devamlılığını sağlayabilirler. Endotermikler böylece kışın bile aktif kalabilir ve ektotermiklerin yaşayamayacağı alanlarda yaşayabilirler. Endotermikler sonradan oluşabilecek ısı kaybına ve/veya limitli besin kaynağına karşı aktivitelerini düşürerek kış uykusuna yatarlar.

EKTOTERMLER ISI BAĞIMSIZLIĞINA NASIL ULAŞIRLAR?
Davranışsal Düzenlemeler

Ektotermikler vücut ısılarını fiziksel olarak kontrol edemeseler de, çoğu davranışlarıyla bunu başarabilmektedirler. Ektotermler genelde onlar için arzu edilebilir ısıda olan çevreleri ararlar. Çöl kertenkeleleri gibi bazı ektotermler değişik saatlerde güneş ışınımından faydalanarak vücut ısılarını sabit tutarlar. Sabahın erken saatlerinde kafalarını güneş ışınına maruz bırakarak ısıyı almasını sağlarlar. Gün boyunca sıcaklık arttıkça yüzlerini güneşe döner ve vücutlarını sıcak yüzeyden uzaklaştırarak ısıya maruz kalınımını azaltırlar. Günün en sıcak saatlerinde ise gölgelerde saklanabilirler. Sonradan güneş batmaya başlarken çıkar ve yine iyice ısı toplarlar. Bu tür davranışlar hava ısısı 29 derece 44 derece arasında değişirken vücut ısısını 36 ve 39 derece arasında tutmaya yarar. Bazı kertenkele türleri öğlen sıcağını barınacak yere ihtiyaç duymadan da tolöre edebilirler. Çöl iguanaları 42 C’ lik bir vücut ısısı tercih ederler, hatta aktif halde iken bu 47 C’ye kadar çıkabilir. Yani doğal olarak soğukkanlı terimi bu hayvanlara hiç uymaz.

Metabolik Düzenlemeler

Çoğu ektotermler metabolizma hızlarını egemen ısıya göre metabolik yoğunluklarını değiştirmeden ayarlayabilirler. Buna ısı telafisi adı verilir ve karışık biyokimyasal ve hücresel ayarlamalar gerektirir. Bu tür ayarlamalar bir semender ya da balığın hem soğuk hem sıcak çevrelerden aynı şekilde yararlanmasını sağlar. Böylece endotermler vücut ısılarını çevre ısısından bağımsız tutabilirken ektotermler de neredeyse aynısını metabolizmalarını vücut ısılarından bağımsız, koruyarak aynı şeyi yaparlar.

ENDOTERMLERDE ISI DÜZENLEMESİ

Çoğu memelinin vücut ısısı 36’C ve 38’C arasında değişir. Kuşlarınki ise 40’C ile 42’C arasındadır. Sabit ısı ise ısı üretimi ve ısı kaybı arasındaki hassas bir denge ile korunur. Isı hayvanın metabolizması tarafından üretilir. Bu besinlerin oksitlenmesini, ana hücre metabolizmasını ve kas kasılmasını kapsar. Çünkü bir endotermin günlük kalori alımının çoğu özellikle soğuk havalarda ısı üretimine harcanır. Endoterm, aynı boyuttaki bir ektotermden daha fazla yemek yemelidir. Isı radyasyon, kasılma ve daha soğuk bir çevreye geçiş ile kaybolur. Bir kuş veya memeli ısı kaybını ve ısı alımını geniş sınırlar arasında kontrol edebilir. Eğer hayvan çok soğursa kasılarak ısı üretebilir (titreme veya egzersiz) ve izolasyonu arttırarak ısı kaybını azaltabilir. Eğer çok sıcaklarsa ısı kaybını arttırır ve kazancını ise azaltır.

Hickman Zoology

Çeviri : Melisa Bengü