Að lifa í heitu umhverfi

Sævar Ingþórsson

http://mccoy.lib.siu.edu/projects/geog/geog300/biomes.gif

Hvar eru þessi svæði?

Hvernig dýr búa þar?Flesta hópa landdýra má finna á þessum svæðum en þó helst

• Spendýr• Fugla• Skriðdýr• Skordýr

Aðlaganir dýra

• Þessi landsvæði einkennast öðru fremur af miklum hita, litlum rigningum og miklum sveiflum á hita á milli dags og nætur

• Til að geta haldið líkamshitanum eðlilegum, fyrir ofan TNZ þurfa dýr að beita margbreytilegum aðferðum

Atferli• Mörg dýr halda sig helst í skugga eða í holum á heitustu tímum dags

og forðast sólina– Augljóst er að þetta er auðveldara fyrir smádýrin en hin stærri...

• Smádýr eru yfirleitt ekki á ferli á daginn– Smá nagdýr og skordýr halda sig á vissu dýpi í jarðvegi þar sem

hitasveiflur dags og nætur eru minni• Flest dýr í eyðimörkum eru frekar á ferli á nóttunni eða í dögun og við

sólsetur– Vörn gegn bæði hita og afræningjum

Más• Mörg spendýr og fuglar mása ótt og títt og ná þannig að kæla sig

niður með því að láta vatn gufa upp úr öndunarveginum.• Þetta gera t.d. hundar og refir í miklum hitum, eða eftir einhverja

erfiðisvinnu • Nagdýr og fuglar svitna ekki og verða því að beita öðrum aðferðum

t.d. mási.

Dæmi

Mynd frá Páli HersteinssyniMynd frá Páli Hersteinssyni

“Gular Fluttering”• Aðferð sem margir fuglar beita til kælingar.• Þeir halda munninum opnum og sveifla kokinu (tungu og tungubeini)

upp og niður eftir föstum takti.• Þetta veldur því að vatn gufar upp af rökum himnum í munnholinu og

hitaorka tapast.• Þetta hefur sömu kosti og másið umfram svitnun að ekki tapast sölt og

önnur efni en vatn.

Vatni dreift á húð / feld• Mörg smá spendýr bæði legköku- og poka-, skordýr og fuglar beita

þeirri aðferð að bleyta húðina með vökva, annaðhvort munnvatni, eða öðrum vökva, s.s. kirtlasafa (skordýr)– Þetta er ekki eins hagkvæmt og másið, þar sem verið er að bleyta feldinn í

stað húðarinnar. Ennfremur er ekki hægt að beita þessari aðferð á ferð.• Sumir fuglar nota eigin úrgang til að halda sér köldum, t.d.

Skónefurinn sem skítur á lappirnar á sér til kælingar.– Skónefurinn býr ekki í þurru umhverfi, hefur nægan aðgang að vatni og

getur því farið ósparlega með það.

Dæmi

SkónefurKengúrurotta

Sviti• Að svitna er sú aðferð til hitastjórnunar sem menn þekkja hvað best• Að láta 1g af vatni gufa upp af líkamanum kostar um það bil

580kalóríur. Þetta er gríðarlega mikil orka, og því sú aðferð til hitastjórunar sem hagkvæmast væri að beita ef nægilegur aðgangur að vatni er fyrir hendi.

• Smá dýr, t.d. mýs eða rottur þyrftu að svitna hlutfallslega mun meira en stærri dýr.– 25g mús þyrfti t.d. að nota u.þ.b. 20% af líkamsþyngd sinni á klst til að

halda líkamshita sínum í 37°C í 40°C umhverfishita– Menn þyrftu u.þ.b. 1,5% af eigin þyngd.

• Fyrir dýr undir 100kg er hagkvæmara að beita mási en svitnun.• Sviti kemur samt ekki að gagni ef rakastig umhverfisins er of hátt.

– Þá gufar vatnið hreinlega ekki upp

Að spara vatn• Flestar þeirra aðferða sem nefndar voru hér á undan krefjast þess að

vatn sé látið gufa upp, annaðhvort af húð eða af himnum í munn- eða nefholi.

• Fyrir dýr sem búa á stöðum þar sem vatn er af skornum skammti eða langt á milli vatnsbóla eru þær aðferðir sem krefjast vatns oftast óásættanlegur munaður.

• Þessar tegundir eru margar hverjar meistarar í vatnssparnaði og reyna í sem ríkustum mæli að beita öðrum hitastjórnunaraðferðum en þeim sem áður voru nefndar

Feldur til verndunar fyrir geislum sólar

• Mörg dýr klæða af sér hitann, þ.e. hafa hár eða fjaðrir sem taka við geislun sólar.– Fuglar, eins og Emúinn í ástralíu, hafa töluvert þykkan ham þrátt fyrir að

lifa í mjög heitu umhverfi. Hamurinn veldur því að aðeins um 10% af geislun sólarinnar ná húðinni. Þetta hlutfall minnkar eftir því sem vindur eykst.

– Yfirborð kameldýrsfelds getur auðveldlega náð 50-80°C í sterkri sól– Rúin (rökuð) kameldýr svitna allt að 50% meira en órökuð

Aukið yfirborð hjálpar við hitalosun

• Mörg Eyðimerkurdýr og dýr sem lifa á heitum slóðum hafa þróað langa útlimi og aðrar aðferðir til að auka yfirborð sitt miðað við rúmmál

• Þetta gerir þeim mögulegt að losa hita í umhverfi sitt, að því gefnu að umhverfishitinn sé lægri en líkamshiti þeirra.

• Ef umhverfishitinn (TA)er hinsvegar hærri en líkamshitinn (Tb)neyðast dýrin til að beita öðrum áðurnefndum aðferðum til að halda líkamshitanum stöðugum

Dæmi

Eyðimerkurrefur

Afríkufíll

Ofhitnun• Sum spendýr, skordýr og flestir fuglar beita þeirri aðferð að leyfa

líkamanum einfaldlega að hitna yfir “eðlileg” mörk.– Sem dæmi má nefna Kameldýrið sem nær að spara allt að 3 lítra af vatni á

sólarhring með því að leyfa líkamshitanum að hækka um 6°C, frá 34°C í 40°C

– Þetta á við um “þurrt” kameldýr, kameldýr með aðgang að vatni fer ekki eins sparlega með sitt vatn og hitasveiflurnar hjá því eru um 2°C yfir daginn.

• Skordýr þola líkamshitahækkun allt að 48°C! Sökum smæðar sinnar geta skordýr ekki nýtt sér margar af þeim aðferðum sem áður hafa verið nefndar. – Þó geta sum skordýr nýtt sér vatnsuppgufun í stuttan tíma í senn, t.d. á

meðan þau færa sig á milli skjóla.

hyperthermia frh• Fuglar hafa líkamshita u.þ.b. 39°C, aðeins hærra en hjá spendýrum

(37°C) en undir hitaálagi geta þeir sumir leyft hitanum að hækka í allt að því 45°C– Fuglar svitna ekki og þurfa því að beita öðrum aðferðum til að lækka

hitann.• Við svona hátt hitastig er stundum þörf á að nota s.k. “Heat Shock

Proteins” sem hjálpa öðrum próteinum að halda byggingu sinni

Kæling á heila• Mörg spendýr og fuglar ná að halda heilanum nokkrum gráðum

kaldari en öðrum líkamspörtum • Þetta geta þau með því að beita mótstreymistækni.• Heitt slagæðablóð frá hjartanu er látið steyma í gegn um hólf fyllt með

kaldara bláæðablóði frá nösunum. • Þetta veldur því að slagæðablóðið kólnar áður en það nær til heilans.

Snerting við jörð• Heitur sandur er ekki til þess fallinn að ferðast hægt yfir hann• Smá nagdýr í heitum eyðimörkum hafa mörg hver þróað aðferðir til að

minnka snertingu við jörðina sem minnsta, ennfremur reyna dýr að vera sem fljótust í förum yfir heitt umhverfið.– Stökkvandi nagdýr eru mjög algeng í eyðimörkum og á heitum svæðum.

Mikil stökkgeta gerir það af verkum að dýrin eru í lítilli snertingu við undirlagið og einnig eru þau fljót í förum.

• Snákar hafa þróað ansi sérkennilegan ferðamáta, s.k. sidewinding. – Þessi aðferð hjálpar þeim bæði við það að ferðast í lausum sandinum sem

og að minnka snertingu snáksins við yfirborðið, aðeins 2 hlutar snáksins eru í snertingu við undirlagið á hverjum tíma og eru þeir mjög fljótir í förum

Dæmi

                                     

Takk Fyrir