Vėžlių Užmigdymo Paslaptis: Užpakalis Kvėpuoja

{h1}

Gėlavandeniai vėžliai žiemoja po vandeniu. Tačiau kaip jie išgyvena tvenkiniuose su ledu, kai negali atsigulti į paviršių, kad atsikvėptų?

Šis straipsnis iš pradžių buvo paskelbtas Pokalbis. Šis leidinys papildė straipsnį „WordsSideKick.com's“ Ekspertų balsai: op-ed ir įžvalgos.

Kvėpuoti ar nekvėpuoti, tai yra klausimas.

Kas nutiktų, jei būtumėte panardintas į tvenkinį, kur vandens temperatūra pakilo tiesiai virš užšalimo, o jo paviršių 100 dienų uždengė ledo dangtis?

Na, aišku, mirsi.

O taip yra todėl, kad nesate toks šaunus kaip vėžlys. Ir šaltai turiu omenyje ne tik nuostabų, bet tiesiog žodžiu, kaip šalta. Be to, jūs negalite kvėpuoti per užpakalį.

Vėžliai gali, o tai tik viena iš daugelio priežasčių, dėl kurių vėžliai išties nuostabūs.

Šaltas oras lėtėja

Kaip ektoterma - gyvūnas, priklausantis nuo išorinio šilumos šaltinio - vėžlio kūno temperatūra seka jo aplinkos temperatūrą. Jei tvenkinio vanduo yra 1 ℃, toks yra ir vėžlio kūnas.

Tačiau vėžliai turi plaučius ir jie kvėpuoja oru. Taigi, kaip jiems įmanoma išgyventi šaltame tvenkinyje su ledo dangčiu, neleidžiančiu jiems patekti į orą? Atsakymas slypi kūno temperatūros ir metabolizmo ryšyje.

Šaltame vandenyje esantis šaltas vėžlys metabolizuoja lėtai. Kuo šaltesnis jis, tuo lėtesnis jo metabolizmas, dėl kurio sumažėja energijos ir deguonies poreikis.

Kai vėžliai žiemoja, jie pasikliauja sukaupta energija ir pasisavina deguonį iš tvenkinio vandens, perkeldami jį per kūno vietas, kurios yra su kraujagyslėmis. Tokiu būdu jie gali gauti pakankamai deguonies, kad patenkintų savo minimalius poreikius, nenaudodami plaučių. Vėžliai turi vieną sritį, kuri yra ypač gerai kraujagyslinė - jų sėdmenis.

Žiūrėk, aš nejuokavau, vėžliai tikrai gali kvėpuoti per sėdmenis. (Techninis terminas yra kloakos kvėpavimas.)

Neužšalęs, tik šaltas

Mes nesame vėžliai. Mes esame endotermos - brangios medžiagų apykaitos šiluminės krosnys, kurioms reikia nuolat maitinti savo kūną maistu, kad būtų galima generuoti kūno šilumą ir palaikyti pastovią temperatūrą, kad išliktume gyvi ir gerai.

Kai atvėsta, mes kaupiame drabužius, kad sulaikytume medžiagų apykaitos šilumą ir palaikytume šiltą. Niekada negalėjome pasiimti pakankamai deguonies per kitus mūsų kraujagyslių paviršius, išskyrus plaučius, kad patenkintume didelę medžiagų apykaitos krosnių paklausą.

Žmogui kūno temperatūros pokyčiai yra ligos požymis, kad kažkas negerai. Kai vėžlio kūno temperatūra keičiasi, vien todėl, kad aplinka tapo šiltesnė ar šaltesnė.

Bet net ektotermos turi savo ribas. Su labai retomis išimtimis (pvz., Vėžliukai dėžutėje), suaugę vėžliai negali išgyventi užšalimo temperatūroje; jie negali išgyventi, jei jų kūne yra ledo kristalų. Štai kodėl gėlavandeniai vėžliai žiemoja vandenyje, kur jų kūno temperatūra išlieka gana stabili ir neiškris žemiau užšalimo.

Vanduo veikia kaip temperatūros buferis; jo šiluma yra ypatinga, vadinasi, vandens temperatūrai pakeisti reikia daug energijos. Tvenkinio vandens temperatūra žiemą išlieka gana stabili, o ektoterma, sėdinti tame vandenyje, kūno temperatūra bus tokia pati stabili. Kita vertus, oras turi mažai savito šilumos, todėl jo temperatūra svyruoja ir tampa per šalta vėžlių išgyvenimui.

Mankštinami raumenys

Tvenkinys, apdengtas ledu, vėžliams kelia dvi problemas: jie negali patekti į paviršių, kad atsikvėptų, ir į vandenį patenka mažai naujo deguonies. Be to, tvenkinyje yra ir kitų kritikų, vartojančių deguonį, kurį vasarą gamino vandens augalai.

Žiemą, pasibaigus deguoniui, tvenkinys tampa hipoksinis (mažas deguonies kiekis) arba anoksinis (be deguonies). Kai kurie vėžliai gali dirbti su vandeniu, kuriame mažai deguonies, kiti negali.

Vėžliai, nusiaubti ir nudažyti, toleruoja tokią stresinę situaciją, pakeisdami medžiagų apykaitą tokiu, kuriam nereikia deguonies. Šis gebėjimas yra nuostabus, tačiau gali būti pavojingas, net mirtinas, jei jis tęsiasi per ilgai, nes rūgštys kaupiasi jų audiniuose dėl šio metabolizmo jungiklio.

Bet kiek laiko yra „per ilgas“? Tiek vėžliai, tiek dažyti vėžliai gali išgyventi priverstinį panardinimą šalto vandens temperatūroje laboratorijoje daugiau nei 100 dienų. Dažyti vėžliai yra anoksijos tolerancijos karaliai. Jie mobilizuoja kalcį iš savo lukštų, kad neutralizuotų rūgštį. Panašiai mes naudojame kalcio turinčius antacidus nuo rėmuo.

Pavasarį, kai iš žiemos miego atsiranda anaerobiniai vėžliai, jie iš esmės yra vienas didelis raumenų mėšlungis. Tai panašu į sunkų bėgimą - jūsų kūnas pereina į anaerobinį metabolizmą, kaupiasi pieno rūgštis ir atsiranda mėšlungis. Vėžliai nori miegoti saulėje, norėdami padidinti savo kūno temperatūrą, suaktyvinti medžiagų apykaitą ir pašalinti šiuos rūgščius šalutinius produktus.

Ir sunku judėti, kai jie yra tokie mėšlungiai, todėl jie tampa pažeidžiami plėšrūnų ir kitų pavojų. Pavasario atsiradimas gali būti pavojingas metas šiems miegantiems vėžliams.

Šalto oro vėžlių sekimas

Lauko biologai yra linkę atlikti tyrimus pavasarį ir vasarą, kai gyvūnai yra aktyviausi. Ontarijuje, kur žiemos yra ilgos, daugelis vėžlių rūšių yra neaktyvios pusę savo gyvenimo.

Norint išsaugoti ir apsaugoti buveines būtina suprasti, ką jie daro ir ko reikia žiemą, ypač atsižvelgiant į tai, kad dviem trečdaliams vėžlių rūšių gresia išnykimas.

Mano tyrimų grupė stebėjo keletą gėlavandenių vėžlių rūšių jų žiemojimo metu. Prie vėžlių apvalkalų pritvirtiname mažyčius prietaisus, kurie matuoja temperatūrą ir leidžia mums sekti juos po ledu.

Pastebėjome, kad visos rūšys žiemoja šlapynėse, esančiose virš užšalimo, kad jos judėtų po ledu, žiemotų grupėmis ir žiemą po žiemos grįžtų į tas pačias vietas.

Nepaisant viso šio darbo, mes vis tiek tiek mažai žinome apie šią vėžlių gyvenimo dalį.

Taigi aš darau tai, ką darytų bet kuris atsidavęs biologas: Aš išsiunčiu savo studentus atlikti lauko tyrimus -25 ℃. Čia neapsiribojame vien tik tinkamo oro biologija.

Be to, Kanados žiemos peizaže yra nepakartojamo grožio, ypač kai įsivaizduojate visus tuos nuostabius vėžlius po ledu, kvėpuodami per jų sėdmenis.

Jacqueline Litzgus, Biologijos katedros profesorė, Laurento universitetas

Šis straipsnis iš pradžių buvo išspausdintas „The Conversation“. Perskaitykite originalų straipsnį.


Vaizdo Papildas: .




LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com