Xerocole - Xerocole

The fenek ‚s velké uši pomůže udržet to v pohodě: když cévy rozšiřují , krev z těla cyklů a se ztrácí přes rozšířené plochy .

Xerocole (z řeckého Xeros / z ɪ r oʊ s /  ‚suché‘ a Latinské col (ERE)  ‚obývat‘), je obecný termín se odkazuje na jakéhokoliv živočicha, který je přizpůsoben k životu v poušti . Hlavními výzvami, které xerocoles musí překonat, jsou nedostatek vody a nadměrné teplo. Aby šetřili vodou, vyhýbají se odpařování a koncentrují vylučování (tj. Moč a výkaly). Někteří jsou tak zběhlí v konzervování vody nebo v získávání z potravy, že vůbec nepijí. Aby unikli z pouštního tepla, mají xerocoly tendenci být buď noční nebo soumračné (nejaktivnější za úsvitu a soumraku).

Ochrana vody

Tarbíkomyš mohou žít celý svůj život, aniž by museli pít.

Zabraňte odpařování

Xerocoles vyvinuli řadu mechanismů ke snížení ztráty vody odpařováním. Savčí xerocoles se potí mnohem méně než jejich opuštěné protějšky. Například velbloud dokáže bez pocení přežít okolní teploty až 49 ° C (120 ° F) a klokaní krysa postrádá potní žlázy úplně. Ptáci i savci v poušti mají na povrchu pokožky oleje, které ji „nepropustí“ a zabrání odpařování.

Pouštní hmyz používá podobnou metodu, protože jeho kutikuly jsou voskovité, aby se zabránilo úniku vody; avšak při kritických teplotách (např. 30 ° C (86 ° F) u švábů) se molekuly vosku v kutikule přeskupují, aby se staly propustnými a umožňovaly chlazení odpařováním.

Obojživelné xerocoles, jako jsou druhy žabího rodu Phyllomedusa , mají na pokožce voskovité povlaky, které snižují ztrátu vody. Žáby vylučují lipidy ze žláz v jejich kůži: když jejich kůže začne vysychat, pohybují končetinami nad žlázami na zádech a otírají lipidy nad těly. Ostatní pouštní obojživelníci, jako je například žába rodu Cyclorana , se vyhýbají vysychání tím, že se během suchých období zahrabávají do podzemí a vytvářejí kuklu z usazené kůže: místo toho, aby byla odlupována, pokožka zůstává připojená k vytvoření kukly. Jak se hromadí vrstvy pokožky, zvyšuje se nepropustnost pro vodu .

Během odpařování

Ačkoli pouštní ptáci postrádají potní žlázy , stále mohou využívat odpařovací chlazení pomocí lapání po dechu, které ochlazuje průdušnici a plíce , a okrouhlé mávání, které spočívá v rychlém chvění okrouhlé kůže pro pohyb vzduchu přes vnitřní ústa a hrdlo. Klokaní krysy a další malí savci používají odpařovací chlazení podobným způsobem. Když je dýchán vzduch , voda se odpařuje z nosu a ochlazuje povrch nosních průchodů na přibližně 24 ° C (75 ° F). Nízká teplota způsobuje kondenzaci vlhkosti, což částečně kompenzuje ztrátu vody. Proces, nazývaný výměna tepla dýcháním, funguje nejlépe, když stěny nosního průchodu mají velkou plochu.

Některá zvířata na sebe nalévají tělesné tekutiny, aby využily výhody odpařovacího chlazení. Ptáci Xerocole, jako jsou čápi , supi Nového světa a ibis, močí na nohy, zatímco pouštní želvy někdy sliní na krku a předních nohách, aby se ochladily. Podobně se mnoho hlodavců a vačnatců olizuje, aby rozšířili sliny, i když to zůstává účinné jen krátkou dobu a vyžaduje to, aby byla srst velmi vlhká.

Vylučování

Moč

Arabští velbloudi mohou přežít několik dní a cestovat až 160 kilometrů bez vody. Jedním ze způsobů, jak šetřit vodou, je vylučování velmi koncentrované moči.

K vylučování dusíkatých odpadních produktů vylučují savci (a většina obojživelníků) močovinu zředěnou ve vodě. Tyto xerocoly se přizpůsobily tak, aby jejich moč byla co nejkoncentrovanější (tj. Používala co nejmenší množství vody) k rozpuštění močoviny. Pouštní savci mají delší a hlouběji vsazené nefrony , stejně jako menší a méně kortikálních a juxtamedulárních glomerulů (glomeruly jsou kapilární sítě, kde se z krve získává tekutina i odpad). To zase vede k menší rychlosti glomerulární filtrace a celkově se z krve do ledvin přenáší méně vody. Ledviny pouštních savců jsou také lépe přizpůsobeny k reabsorpci vody z trubicovité tekutiny : i když je méně glomerulů, xerocole má větší juxtamedulární glomeruli než kortikální glomeruli (první hraje důležitou roli při koncentraci moči), zatímco opak je pravdou pro non-xerocoles. Pouštní savci mají také delší smyčky Henle , struktury, jejichž účinnost při koncentraci moči je přímo úměrná jejich délce. Účinnost jejich Henleových kliček je zvýšena zvýšeným antidiuretickým hormonem v jejich krvi.

Pouštní obojživelníci mohou ukládat více dusíku než vodní, a to tehdy, když není k dispozici dostatek vody k vylučování dusíku jako močoviny. Africká rákos žába lze uložit přebytečný dusík v iridophore pigmentovaný granule ve své kůži, převedením atomem dusíku, na guanin , která tvoří většinu složení iridophores.

Plazi, ptáci, hmyz a některé obojživelné druhy vylučují dusíkatý odpad spíše jako kyselinu močovou než jako močovinu. Vzhledem k tomu, že kyselina močová je méně toxická než močovina, není nutné ji vylučovat ve vodě, aby se vyloučila (jako taková je z velké části nerozpustná).

Výkaly

Většina zvířecích výkalů obsahuje více než 75% vody; xerocoles však reabsorbují vodu ve střevech a produkují mnohem sušší výkaly. Například, výkalech tarbíkomyš obsahují pouze 1 / 6 tolik vody, že z jiných, než pouštní hlodavců. U hmyzu také rektální žláza absorbuje vodu a hmyz vylučuje suché pelety. U ptáků spolu s některými dalšími obratlovci vede močovod i konečník do kloaky , jejichž stěny rovněž absorbují vodu.

Jiné metody

Velbloudi mohou dále šetřit vodu uzavřením otvoru v žaludku a vytvořit dva oddíly: jeden pro vodu a druhý pro jídlo.

Hlodavci, kteří se živí semeny, udržují nízkou rychlost metabolismu, aby snížili ztrátu vody při dýchání (a zabránili přehřátí své nory). Matky hlodavců produkují pro svá mláďata koncentrované mléko a poté konzumují zředěnou moč a výkaly svých mláďat, aby znovu získaly část vody, která se ztratila. Pouštní psí psi a klokani jedí výkaly svých mláďat ze stejného důvodu.

Australská vodní žába uchovává vodu zadržováním moči v močovém měchýři a bobtná jako balón; poté používá svůj močový měchýř jako rezervu vody v období sucha.

Alternativní zdroje vody

Některé antilopy, jako je addax (na obrázku) a oryx , jsou tak účinné při získávání vody z rostlin, že nikdy nepotřebují pít.

Xerocoles získávají značné množství hygroskopické vody z potravy. Mnoho se živí rostlinami naplněnými vlhkostí: aardvark získává vodu z divoké okurky a velbloud jí v zimě sukulenty a keře a dostává dostatek vody, aby mohl vypít dva měsíce bez pití. Oryx jí Acacia listy pozdě v noci, kdy obsah vody je nejvyšší: v horké, vyprahlé denní listy jsou jen 1% vody; ale v chladnější a vlhčí noci jsou listy 40% vody. Některé xerocoles jsou schopny získat vodu z halofytických (slaných) rostlin , protože mohou metabolizovat vysoké množství kyseliny šťavelové a produkovat velmi koncentrovanou moč. Sekáč zuby tarbíkomyš také snižuje slanost halophyte požírá (dále jen shadscale ) pomocí svých obšírně, ostré dolní řezáky na seškrabujte slanou outerlayer listů k dosažení méně slanou centrum.

Masožravci získávají vodu z masa a krve své kořisti. Hmyzožravci, jako je aardwolf (druh hyeny) a myš kobylka jižní , jsou tedy do značné míry nezávislé na volné vodě.

Xerocoles získávají velké procento své vody z metabolických procesů používaných k rozkladu potravy. Voda získaná z tuků je téměř dvojnásobná než množství získané ze sacharidů, protože ta první obsahuje více vodíku (což určuje množství vyrobené vody). Voda získaná z metabolismu je více než dostatečná k vyrovnání vody ztracené odpařováním v plicích (což se zvyšuje kvůli potřebě kyslíku rozkládat potravu).

Tepelná regulace

Morfologie

Xerocoles, jako je zajíc, mají velké uši, které jim pomáhají udržovat chlad: když se uši postaví, zvýší se průtok krve do mnoha tamních cév a teplo se rozptýlí. Při teplotě 48 ° C (118 ° F) však zajíc mysu poblíž Abu Dhabi ve Spojených arabských emirátech sedí ve stínu a zakrývá si uši přes sebe, protože jejich postavení v takovém počasí by absorbovalo více tepla.

Pouštní zvířata mají méně tuku než jejich ne pouštní protějšky, protože tuk by působil jako izolace, takže by udržoval teplo. Jaký tuk mají, je lokalizován, například v hrbolku velblouda nebo na bizonově krku. Pokud jde o srst, pouštní zvířata však mají tlusté izolační pláště, které brání vedení tepla směrem k tělu. Pláště nejsou rovnoměrně rozloženy, spíše ponechávají řídce pokryté skvrny zvané „termální okna“ v podpaží , rozkroku , šourku a mléčných žlázách . Teplo může být odváděno z tepelných oken konvekcí a vedením .

Podobně mají pouštní ptáci méně peří na spodním křídle a boku - tepelný stres způsobuje, že někteří ptáci zvedají křídla a zvětšují povrch exponované kůže. Ptáci si upravují peří tak, aby vytvořili nebo rozptýlili izolační vrstvu, jak je znázorněno pštrosem . Při vysokých teplotách pštros zvedá své dlouhé hřbetní peří, aby vytvořil bariéru proti slunečnímu záření a současně umožnil vzduchu pohybovat se po povrchu kůže. V chladných nocích se peří spouští a blokuje a zachycuje izolační vrstvu nad kůží.

Ectotherms, jako je tento Cunningham je ostnatý-sledoval skink , často vyhřívají na slunci regulovat tělesnou teplotu.

Burrows

Většina malých xerocoles žije v norách, aby se zabránilo pouštnímu teplu. Nory fungují jako mikroprostředí : jsou-li hlubší než 50–60 cm (20–24 palců) pod povrchem, udržují vlhkost a teploty mezi 30 a 32 ° C (86 a 90 ° F) bez ohledu na vnější počasí. Některá zvířata utěsňují své nory, aby byly vlhké.

Ectotherms také používají nory jako prostředek k zahřátí v chladných pouštních nocích. Vzhledem k tomu, že ektotermy jsou obvykle malé a nedokáží ukládat vlastní tělesné teplo, rychle přijímají vnější teplotu prostředí, což vyžaduje řízené mikroprostředí. Například, zatímco plazi jsou schopni pracovat při teplotách přesahujících optimální hodnoty, za studena se zpomalí. Jako takové tráví noci v norách nebo štěrbinách, kde vytvářejí teplé prostředí rychlou generací metabolického tepla. Pouštní ještěrky obvykle využívají nory jiných zvířat ke splnění svých účelů.

Cirkadiánní rytmy

Všichni pouštní hlodavci kromě sysel a chipmunků jsou noční. Obojživelníci jsou obvykle také noční, zatímco mnoho jiných xerocoles je denní , ale snižují aktivitu v poledne a zvyšují se ráno a večer. Některé xerocoles mění své vzorce činnosti v závislosti na ročním období: například noční mravenci se během chladnějších období stávají denními.

Mnoho xerocoles, zejména hlodavců, se v létě rodí a spí. Někteří pouštní obojživelníci se v podzemí rodí déle než rok. Na rozdíl od hibernace , která vede ke stavu strnulosti , vyvolává estivace letargii a u některých zvířat může zůstat bez povšimnutí, pokud není měřena jejich tělesná teplota.

Ochrana před sluncem

Když veverka kapská běhá z jednoho stinného místa na další, drží si přes záda široký plochý ocas, aby poskytl stín.

Xerocoles jsou obvykle světlé a písčité barvy jako prostředek odrážející sluneční záření a snižující absorpci tepla. Některé mění barvu podle ročních období tak, aby odrážely více slunečního světla v létě: addaxy se mění ze šedohnědé na téměř bílou. Iguanidské ještěrky mohou měnit barvu v mnohem menším časovém měřítku změnou koncentrace melaninu . Při zahřátí se stmívají a při vyhřívání zesvětlují - jak pouštní leguán, tak ještěrka zebra jsou tak bledá, že vypadají, že září díky množství světla, které odrážejí.

Většina pouštních ještěrek má v břišní dutině také černou peritoneální výstelku, která absorbuje UV záření a zabraňuje poškození vnitřních orgánů.

Stín pod křovím poskytuje odpočinková místa pro denní ještěrky, hnízdiště pro ptáky, stejně jako dočasné oázy pro denní hlodavce, kteří se pohybují mezi stinnými místy. Velká zvířata, jako jsou velbloudi a masožravci, také tráví nejteplejší části dne ve stínu.

Ochrana před pískem

Pouštní zvířata, jako je velbloud, addax a klokaní krysa, mají velké nohy, které jim brání v potopení do písku. Fenek má navíc srst na ploskách nohou, aby dostalo trakci a chránit ji z horkého písku. Většina zvířat v suchém prostředí je štíhlá s dlouhýma nohama, což jim dává rychlost, když cestují na dlouhé vzdálenosti za jídlem a vodou.

Tři hlavní chyby zabezpečení proti písku jsou přes oči, uši a nos. Aby zabránili písku v jejich očích, xerocoles včetně plazů a ptáků a někteří obojživelníci a savci mají v očích blahodárnou membránu : třetí, průhledné víčko, které chrání rohovku před vyfukováním písku a může ji uvolnit z oka. Plazi mají také oči o velikosti dírky nebo jsou chráněny ventily. Chcete-li zachovat písek ze svých uší, savců, jako velbloud a písek kočky mají dlouhé vlasy vyčnívající z nich. Velbloud a antilopa saiga mají také úpravy, které chrání jejich nos před pískem: první má úzké nosní dírky, které může zavřít, a druhý má velký nos s nozdrami široko od sebe a daleko vzadu, aby se zabránilo vnikání písku při pastvě. Vykopávači plazů mají nosní dírky, které ze stejného důvodu směřují nahoru namísto dopředu.

Rychlost

Xerocoles, které musí cestovat na dlouhé vzdálenosti kvůli jídlu a vodě, jsou často přizpůsobeny rychlosti a mají dlouhé končetiny, nohy, které jim brání v ponoření do písku, a jsou celkově štíhlé formy. Jelikož je poušť chrání před dravci, pouštní zvířata také používají rychlost jako obranný mechanismus. Například pouštní jackrabbit může běžet mnohem rychleji než kojot; jako takový, „obyčejný vlk nebo kojot se ho nepokusí pronásledovat, protože si uvědomují jeho beznaděj.“

Známé xerocoles

Následující zvířata jsou známá xerocoles:

Viz také

• Výzkumný ústav suchých lesů (AFRI)
• Chionofil
• Pouště a xerické křoviny
• Xerophile
• Xerofyt

Reference

Citace

Zdroje

• Mares, Michael A .; Oklahoma Museum of Natural History, eds. (1999). Pouště . University of Oklahoma Press. ISBN   9780806131467 .

externí odkazy

• Desert Wildlife Photo Gallery od National Geographic
• Fotogalerie z Flickru