Informácie

Vyvinuli sa nejaké teplokrvné zvieratá späť na chladnokrvné?

Vyvinuli sa nejaké teplokrvné zvieratá späť na chladnokrvné?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Takmer ako názov hovorí - zaujímalo by ma, či môže evolúcia prejsť od cicavca späť k plazom - či už teoreticky alebo v praxi.


Sekundárna ektotermia bola navrhnutá u živých krokodílov Seymourom a kol. (2004). Ich zdôvodnenie je založené na:

  • Prítomnosť 4-komorového srdca (inak sa vyskytuje iba pri endotermách)
  • Postkardiálny skrat cez foramen Panizza a chlopňu s „ozubeným zubom“, ktoré sa sekundárne vyvíjajú u krokodílov
  • Štruktúra pľúc a ventilácia počas pohybu

Ektotermia u existujúcich krokodílov je teda spojená s tým, že sú vodné alebo semiakvatické. Títo autori naznačujú, že endotermia mohla byť predkov aj pre dinosaury.

Seymour RS, Bennett-Stamper CL, Johnston SD, Carrier DR, Grigg GC. 2004. Dôkazy pre endotermických predkov krokodílov na stonke evolúcie archosaurov. Physiol Biochem Zool 77:1051-1067.


Neexistuje žiadna evolučná „račňa“, ktorá by bráni forme života vo vývoji „späť“. Je to však štatisticky nepravdepodobné, pretože by to do značnej miery vyžadovalo, aby sa všetky faktory prostredia, ktoré sa zmenili počas prechodu z „chladnokrvného“ na „teplokrvné“, zmenili späť v opačnom poradí, pretože všetky tieto faktory prispeli k výberu. tlaky, ktoré spôsobili „dopredný“ vývoj.

Bolo by to analogické k tomu, aby ste obrátili smer pohybujúcej sa biliardovej gule a preformovali predchádzajúci vzor: obrátenie rýchlosti ktorejkoľvek gule by bolo pomerne jednoduché, ale všetky Spolupráca loptičiek na pretvorení statického vzoru, ktorý skončí vystrelením guličky v rade, je taká nepravdepodobná, že je to prakticky nemožné.

To znamená, že pre modernú formu (B) sa vyvinula iná forma (C). sa podobá archaická forma (A) bez vlastne bytie že archaická forma by si vyžadovala „len“ sled environmentálnych zmien, ktoré vedú k evolúcii (B) z (A). V skutočnosti by to tak nebolo byť archaická forma. Bol by to proces analogický konvergentnej evolúcii.


Prvá plne teplokrvná ryba: opah alebo mesačník

Nový výskum NOAA Fisheries odhalil opah alebo mesačnú rybu ako prvú plne teplokrvnú rybu, ktorá cirkuluje zohriatu krv v celom tele podobne ako cicavce a vtáky, čo jej dáva konkurenčnú výhodu v chladných hlbinách oceánu.

Strieborná ryba, približne veľká ako veľká automobilová pneumatika, je známa z oceánov po celom svete a žije stovky stôp pod hladinou v chladných, slabo osvetlených vodách. Pláva rýchlym mávaním svojimi veľkými červenými prsnými plutvami ako krídlami vo vode.

Ryby, ktoré zvyčajne obývajú takéto chladné hĺbky, majú tendenciu byť pomalé a pomalé, šetria energiu tým, že korisť prepadnú zo zálohy namiesto toho, aby ju prenasledovali. Ale neustále mávanie plutvami opahu zahrieva jeho telo, zrýchľuje jeho metabolizmus, pohyb a reakčné časy, uvádzajú vedci v časopise. Veda.

Táto teplokrvná výhoda premení opah na vysokovýkonného predátora, ktorý pláva rýchlejšie, rýchlejšie reaguje a vidí ostrejšie, povedal rybársky biológ Nicholas Wegner z NOAA Fisheries' Southwest Fisheries Science Center v La Jolla, Kalifornia, hlavný autor štúdie. nový papier.

"Pred týmto objavom som mal dojem, že ide o pomaly sa pohybujúcu rybu, ako väčšina ostatných rýb v chladnom prostredí," povedal Wegner. "Ale keďže dokáže zahriať svoje telo, ukáže sa, že je to veľmi aktívny predátor, ktorý prenasleduje agilnú korisť ako chobotnice a dokáže migrovať na veľké vzdialenosti."

Žiabre majú nezvyčajný dizajn

Wegner si uvedomil, že opah je nezvyčajný, keď spoluautor štúdie, biológ Owyn Snodgrass, zozbieral vzorku jej žiabrového tkaniva. Wegner rozpoznal nezvyčajný dizajn: Krvné cievy, ktoré prenášajú teplú krv do rybích žiabrov, sa ovíjajú okolo ciev, ktoré privádzajú studenú krv späť do jadra tela po absorpcii kyslíka z vody.

Dizajn je v strojárstve známy ako „protiprúdová výmena tepla“. V opah to znamená, že teplá krv opúšťajúca telesné jadro pomáha ohrievať studenú krv, ktorá sa vracia z dýchacieho povrchu žiabrov, kde absorbuje kyslík. Pripomína chladič auta a je to prirodzené prispôsobenie, ktoré šetrí teplo. Jedinečné umiestnenie výmeny tepla v žiabrách umožňuje takmer celému telu rýb udržiavať zvýšenú teplotu, známu ako endotermia, dokonca aj v chladných hĺbkach.

"Nikdy predtým nebolo vidieť niečo podobné v žiabrech rýb," povedal Wegner. "Toto je skvelá inovácia týchto zvierat, ktorá im dáva konkurenčnú výhodu. Koncept protiprúdovej výmeny tepla bol vynájdený u rýb dávno predtým, ako sme na to mysleli."

Výskumníci zozbierali teplotné údaje z opah zachytených počas prieskumov pri západnom pobreží a zistili, že ich telesné teploty boli pravidelne vyššie ako okolitá voda. Na opah tiež pripojili teplotné monitory, keď sledovali ryby pri ponoroch do výšky niekoľkých stoviek stôp a zistili, že ich telesná teplota zostala stabilná, aj keď teplota vody prudko klesla. Vedci zistili, že ryba mala priemernú svalovú teplotu asi 5 stupňov C nad okolitou vodou, keď plávala asi 150 až 1 000 stôp pod hladinou.

Zatiaľ čo cicavce a vtáky zvyčajne udržiavajú oveľa vyššiu telesnú teplotu, opah je prvou rybou, ktorá udržuje celé telo teplejšie ako prostredie.

Niekoľko ďalších rýb, ako je tuniak a niektoré žraloky, zahrievajú určité časti svojho tela, ako sú svaly, čím zvyšujú ich plavecký výkon. Ale vnútorné orgány vrátane ich srdca sa rýchlo ochladia a začnú spomaľovať, keď sa ponoria do chladných hĺbok, čo ich prinúti vrátiť sa do plytších hĺbok, aby sa zahriali.

Teplo poskytuje konkurenčnú výhodu

Satelitné sledovanie ukázalo, že opah trávia väčšinu času v hĺbkach 150 až 1 300 stôp bez toho, aby sa pravidelne vynorili na povrch. Ich vyššia telesná teplota by mala zvýšiť ich svalový výkon a kapacitu, posilniť ich funkciu očí a mozgu a pomôcť im odolávať účinkom chladu na srdce a iné orgány, povedal Wegner.

Tukové tkanivo obklopuje žiabre, srdce a svalové tkanivo, kde opah vytvára veľkú časť svojho vnútorného tepla, čím ich izoluje od chladnej vody.

Iné ryby majú vyvinutú obmedzenú teplokrvnosť (známu ako regionálna endotermia), aby pomohli rozšíriť ich dosah z plytších vôd do chladnejších hĺbok. Evolučná línia opah však naznačuje, že svoje otepľovacie mechanizmy vyvinul v chladných hĺbkach, kde ryby môžu zostať s konzistentnou prevahou nad ostatnými konkurentmi a korisťou. Nedávny výskum zistil výrazné rozdiely medzi opah z rôznych častí sveta a Wegner povedal, že vedci sa teraz zaujímajú o porovnanie teplokrvných znakov medzi nimi.

"Príroda má spôsob, ako nás prekvapiť šikovnými stratégiami tam, kde ich najmenej čakáte," povedal Wegner. "Je ťažké zostať v teple, keď ste obklopení studenou vodou, ale opah na to prišiel."

Výskumné prieskumy NOAA pri Kalifornii zachytili v posledných rokoch viac opah, ale biológovia si nie sú istí prečo. Súčasné podmienky môžu rybám uprednostňovať alebo ich populácia rastie. Opah nie sú zvyčajne cieľom rybárov z Kalifornie, ale miestni rekreační rybári a komerčný rybolov príležitostne chytia tento druh. Bohaté mäso opah sa stáva čoraz obľúbenejším na trhoch s morskými plodmi.

"Takéto objavy nám pomáhajú pochopiť, akú úlohu zohrávajú druhy v morskom ekosystéme a prečo ich nachádzame tam, kde ich nachádzame," povedal Francisco Werner, riaditeľ Southwest Fisheries Science Center. "Naozaj to dokazuje, koľko sa toho učíme zo základného výskumu na vode, vďaka zvedavým vedcom, ktorí kladú dobré otázky o tom, prečo sa táto ryba javila ako iná."


Sú všetky ryby chladnokrvné?

Opah, jediná známa plne teplokrvná ryba, je cenným druhom pre komerčných a rekreačných rybárov. Výskumníci však úplne nerozumejú základnej biológii a ekológii tohto druhu. Vedecké centrum Southwest Fisheries Science Center NOAA začalo zbierať biologické vzorky z opah v roku 2009 a v roku 2011 spustilo program elektronického označovania. Vedci dúfajú, že budú pokračovať v označovaní opah, aby sa dozvedeli o ich pohybe a rozsahu. Tento výskum poskytne základné informácie o životnej histórii potrebné pre budúce hodnotenie a manažment populácie. NOAA Fisheries tiež spolupracuje s morským priemyslom, aby pomohla znížiť množstvo odpadu pri spracovaní opah.

Nie všetky ryby sú chladnokrvné. V roku 2015 vedci z NOAA Southwest Fisheries Science Center odhalili opah alebo mesačnú rybu ako prvú plne teplokrvnú rybu. Hoci nie je taká teplá ako u cicavcov a vtákov, opah cirkuluje vo svojom tele zohriatu krv, čo jej dáva konkurenčnú výhodu v chladných hĺbkach oceánu od 150 do 1300 stôp pod povrchom.

Jej telesná teplota nie je jediná vec, vďaka ktorej sa táto ryba odlišuje od ostatných v jej prostredí. Väčšina rýb žijúcich v temných a chladných hĺbkach sa pri chytaní koristi spolieha na prepadnutie, ale agilný opah je rýchly a efektívny a máva svojimi jasne červenými prsnými plutvami, aby uháňal po vode. Neustále mávanie jeho plutvami zahrieva telo opah, čím urýchľuje jeho metabolizmus, pohyb a reakčné časy.

Opah má približne rovnakú veľkosť ako veľká automobilová pneumatika a je vybavená špecializovanými krvnými cievami, ktoré prenášajú teplú krv do jej žiabier, aby ochladzovali krv, ktorá sa ochladzuje, keď ryba dýcha a absorbuje kyslík z vody. Tieto teplo-výmenné krvné cievy minimalizujú straty telesného tepla do nepriaznivého chladného prostredia, zaisťujú teplú telesnú teplotu, zvyšujú svalový výkon a kapacitu plávania a podporujú funkciu očí a mozgu. Opah je tiež schopný zostať v hlbokej vode dlhšie bez rizika zníženia funkcie srdca a iných orgánov, pretože tukové tkanivo obklopujúce jeho žiabre, srdce a svalové tkanivo pôsobí ako izolácia proti ľadovej vode.

Opah je jedným z najfarebnejších komerčných druhov rýb a je obzvlášť populárny na Havaji. Celkovo je červená s bielymi škvrnami a po odumretí sa sfarbí do striebristo sivej. Jeho plutvy sú karmínové a jeho veľké oči sú zlaté. Veľký okrúhly profil ryby je považovaný za pôvod jej prezývky „ryba“. Tieto kombinované vlastnosti určite robia túto „teplokrvnú rybu“ jedinečnou medzi mnohými podivuhodnými tvormi oceánu.

Vedel si?

Niekoľko ďalších rýb, ako je tuniak a niektoré žraloky, zahrievajú určité časti tela, čím zvyšujú ich plavecký výkon. Ale vnútorné orgány vrátane ich srdca rýchlo vychladnú a začnú spomaľovať, keď sa ponoria do studených hĺbok, čo ich prinúti vrátiť sa do plytších hĺbok, aby sa zahriali.


Vyvinuli sa nejaké teplokrvné zvieratá späť na chladnokrvné? - Biológia

Ste unavení zo sociálneho dištancovania? Unavuje vás úkryt na mieste? Kiežby už bolo po všetkom? A čo hibernácia vo veku Covid-19?

„Je veľmi možné, že ľudia by mohli hibernovať,“ hovorí Kelly Drew, profesorka Inštitútu arktickej biológie na Aljašskej univerzite. Drew študuje arktické sysly, mohutné malé stvorenia, ktoré na osem mesiacov v roku miznú v norách. Keď sme sa ona a ja rozprávali, v jej laboratóriu vo Fairbanks bolo o 2:00 popoludní (tesne pred západom slnka) 35 stupňov Fahrenheita pod nulou (bez chladu). Zrazu sa môj prípad hibernácie zdal triviálny.

Drew vysvetľuje, že podstatou hibernácie je regulácia telesnej teploty. Zníženie teploty telesného jadra navodí nízkometabolický stav strnulosti, v ktorom zvieratá nepotrebujú takmer žiadnu potravu. Väčšina kalórií, ktoré „teplokrvné“ zvieratá spálime, ide na udržanie našej telesnej teploty, bazálneho metabolizmu. Napríklad veveričky, ktoré študovali Drew, sa skrútia do malých guľôčok a klesnú z 99 stupňov na 27. Tým sa zníži ich bazálny metabolizmus asi o 99 percent.

(Pravdepodobne by ste mohli hibernovať.)

Znie to úžasne. Čo na to, spisovatelia sci-fi? Robert Heinlein, ktorý vo svojom úžasnom románe Matuzalemove deti z roku 1941 napísal, si myslel, že je to dokonalá odpoveď na nudu na dlhých vesmírnych letoch a nazval to chladný odpočinok:

Možno pár mesiacov v starom zimnom spánku z románu Arthura C. Clarka z roku 1968 2001: Vesmírna odysea:

Niekedy Bowman ako prvý kapitán Discovery závidel svojim trom kolegom v bezvedomí v mrazivom pokoji Hibernacula. Boli oslobodení od všetkej nudy a všetkej zodpovednosti, kým nedosiahli Saturn, vonkajší svet neexistoval.

Najfascinujúcejšie zo všetkého boli EEG displeje – elektronické podpisy troch osobností, ktoré kedysi existovali a jedného dňa budú opäť existovať. Boli takmer bez hrotov a údolí, elektrických výbuchov, ktoré poznačili aktivitu bdelého mozgu – alebo dokonca mozgu v normálnom spánku. Ak tam zostal nejaký záblesk vedomia, bol mimo dosahu nástrojov a pamäte.

Keď mu na čelo pripojili elektródy a generátor spánku začal pulzovať, videl krátku ukážku kaleidoskopických vzorov a unášaných hviezd. Potom vybledli a pohltila ho tma.

Znie to perfektne. Prineste to.

Posunúť nadol pre viac príbehov v rovnaký kategórii. (Príbeh odoslaný 15.4.2020)

Chcel by si prispieť tipom na príbeh? Je to ľahké:
Získajte adresu URL príbehu a súvisiaceho autora sf a pridajte to sem.

Súvisiace správy – (" Kultúra ")

Amazen ZenBooth rozdáva pokoj v Amazone
"To je to, čo dostanem za vytáčanie zenu," povedal si Joe. - Philip K. Dick, 1969.

Reklamy Ford z bilbordov
"Čoskoro by sa to vtlačilo dovnútra a prenasledovalo ho výstredným, odpadkovým spôsobom reklám Nitz." Philip K. Dick, 1964.

Čína vyžaduje sociálne kreditné kódy používateľov živého vysielania
„Každý človek má svoj charakteristický strakh. “ - Jack Vance, 1976.

Pergamen z ovčej kože pomohol stredovekým právnikom predchádzať podvodom
„Jediný list, ktorý držal, a dokonca aj slová a podpisy na ňom boli neoddeliteľnou súčasťou jednej obrovskej molekuly. Gordon R. Dickson, 1960.

Technovelgy (to je tech-novel-gee!) sa venuje tvorivým vedeckým vynálezom a nápadom autorov sf. Hľadajte kategóriu vynálezov, ktorá vás zaujíma, slovník pojmov, časovú os vynálezu alebo si pozrite, čo je nové.

Môžu nás vidieť aj obývateľné exoplanéty
Čo sa kedy stalo „veľkým, chladným a nesympatickým intelektom, hľadeli na túto Zem závistlivými očami. '

Snakebot sa zahrabáva v podzemí vďaka biomimike viacerých druhov
"Pri pohľade zblízka to nebolo úplne flexibilné, ale vyrobené namiesto otočných a hladko dokončených segmentov."

Ako dlho ste chceli robota v domácnosti?
„Sledovali sme ho v bezdychovom úžase. Za necelých päť minút bola posteľ číslo jeden ustlaná. '

Digger Finger: Super-citlivé robotické prsty predpovedané v roku 1931
Migulove prsty s predĺženými vláknami to cítili. Aký úžasný rozvoj vedy.“

Baubotanik - Stavebná botanika - Stavia mosty
"Obydlie musí tvoriť jeden celok - steny, drenáž, výzdoba, v ktorej sa pestuje!"

Štúdia ESA Awards pre lunárne satelitné komunikácie a navigáciu
„Správy sa unášali – z parníkov a nákladných lodí, z policajných lodí, z vesmírnych jácht. '

Bigelow BEAM je na ISS stále užitočný
„Je to hanba, však, Frank nazývať takú peknú vec ,bublinkou‘, je to škaredé slovo. Alebo dokonca „vesmírna bublina“.

Robotický „tretí palec“ prepojí váš mozog
„Keď sa pripojí k vášmu nervovému systému, budete ho môcť prinútiť pískať, syčať, revať, mávať krídlami a pľuvať iskry. '


Do hĺbky: pochopenie eko-fyziológie mečiara

Ako suchozemské zvieratá sme zvyknutí na prostredie, ktoré prechádza dramatickými zmenami teploty, ku ktorým dochádza počas dlhých (t. j. z leta do zimy) a krátkych časových úsekov (od dňa do noci). Ako teplokrvné cicavce máme schopnosť regulovať svoju telesnú teplotu, aby sme zmiernili fyziologické účinky týchto environmentálnych zmien. Iné skupiny, ako napríklad morské ryby, také šťastie nemajú, pretože drastické zmeny teploty môžu mať smrteľné následky.

V morskej oblasti poskytuje vysoká tepelná kapacita vody rybám nárazník proti rýchlym zmenám teploty prostredia. Z tohto dôvodu sa väčšina morských druhov vyvinula tak, že obývajú relatívne úzke a homogénne tepelné výklenky. Aj keď väčšina rýb nemá fyziologickú kontrolu nad svojou telesnou teplotou, stále sú schopné udržiavať relatívne konštantné tepelné prostredie, v ktorom sú optimalizované metabolické procesy. Niektoré druhy rýb však tento trend nesledujú, pričom telesné teploty a fyziologické procesy podliehajú extrémnym teplotným zmenám na dennej aj sezónnej báze. Tieto teplotné výkyvy sú primárne reakciou na denné a sezónne migrácie pri hľadaní bohatých zdrojov koristi, ktoré sa zhromažďujú v miernych a polárnych oblastiach, ako aj vo vodách pod termoklinom.

Život v extrémoch
Ukázalo sa, že jeden pozoruhodný druh má veľkú toleranciu voči meniacim sa teplotným podmienkam. Mečiar (Xiphias gladius) – veľký morský predátor, ktorý sa potuluje po všetkých svetových oceánoch – patrí medzi niekoľko druhov rýb, o ktorých je známe, že denne prechádzajú extrémnymi tepelnými bariérami a trávi dlhé obdobia lovom na hladine v noci aj vo veľkých hĺbkach počas dňa. Tento vzor dennej aktivity vedie k extrémnym teplotným výkyvom, pričom fyziologické procesy podliehajú teplotným zmenám o viac ako 15 °C v priebehu niekoľkých minút. Hoci mnohé druhy rýb tiež vykazujú toleranciu voči krátkodobým zmenám teploty, ukázalo sa, že mečúň žije a loví dlhší čas vo veľmi odlišných podmienkach, čo poskytuje denný vzorec, ktorý vystavuje fyziologické procesy extrémnym a kontrastným podmienkam. Tento denný vzor poskytuje mečiarom jedinečnú príležitosť na hľadanie potravy, ktorá im umožňuje kŕmiť sa bohatými zdrojmi koristi cez deň aj v noci.

Pochopenie toho, ako mečiar toleruje extrémne podmienky a segreguje od iných druhov, tiež viedlo k vývoju selektívneho rybárskeho výstroja s nízkym dopadom. Zdokumentovaním hĺbkových trendov a charakteristík ponorov boli výskumníci schopní identifikovať časy a miesta, ktoré vedú k zvýšenej selektivite pri love mečiara. To je zásadné vzhľadom na to, že celosvetový rybolov mečiara sa bežne spája s vysokými mierami vedľajších úlovkov citlivých druhov, ako sú morské korytnačky a morské cicavce.

Z fyziologického hľadiska, pochopenie toho, ako mečiar tolerujú extrémne tepelné podmienky a ako rýchlo medzi nimi prechádzajú, ponúka pohľad nielen na tento druh, ale aj na to, ako iné organizmy fyziologicky reagujú na meniace sa teploty prostredia. Môže to dokonca pomôcť manažérom rybolovu vyvinúť nové, udržateľnejšie rybárske postupy. Drs Bernal a Sepulveda spájajú svoje doplnkové odborné znalosti v oblasti fyziológie, ekológie a ochrany morských zdrojov, aby odpovedali na tieto fascinujúce otázky.

Pochopenie toho, ako mečiar toleruje extrémne podmienky a segreguje od iných druhov, viedlo k vývoju selektívneho rybárskeho výstroja s nízkym dopadom

Na svaloch záleží
Potápajúci sa mečiar čelí dvom základným problémom, keď sa pohybuje z teplej do studenej vody a späť. Po prvé, vplyv, ktorý môže mať zmena teplôt na svaly, ktoré poháňajú plávanie – obzvlášť významný u takýchto rýchlo sa pohybujúcich predátorov – a po druhé nízke hladiny kyslíka v hĺbke, kde počas dňa lovia mečúne.

Každý šprintér vie, že svaly fungujú lepšie, keď sú v teple. Vo svojom projekte financovanom americkou národnou vedeckou nadáciou sa Dr Bernal a Dr Sepulveda snažia kvantifikovať tento účinok u mečiara. Ich práca dokumentuje akékoľvek zmeny teploty svalov u voľne plávajúcich rýb počas ponorov a následne hodnotí in vitro svalový výkon pri rovnakom rozsahu teplôt v laboratórnom prostredí.

Palubné pitvy zamerané na izoláciu živých svalových prípravkov pre in vitro štúdie svalovej funkcie.

Mečiar má niekoľko anatomických úprav, ktoré môžu pomôcť udržať ich plavecké svaly pri teplotách, ktoré sú teplejšie ako ich okolie: hlavné plavecké svaly sú držané blízko stredu tela a sú zásobované krvou cez prepracovanú sieť ciev, ktoré pôsobia ako teplo. výmenník, ktorý efektívne šetrí telesné teplo. Tento mechanizmus, známy ako „regionálna svalová endotermia“, jasne umožňuje mečiarom udržať si vysoký výkon pri plávaní v hĺbke v studenej vode, ale plne nezohľadňuje ich schopnosť prežiť také rýchle ponory a stráviť také dlhé obdobia v hĺbke. V skutočnosti iné dravé ryby vrátane tuniaka a niektorých žralokov majú oveľa väčšiu kapacitu pre regionálnu svalovú endotermiu ako mečúň, ale nedokážu vydržať také dlhé ponory.

Dr. Bernal a Sepulveda navrhli vysvetlenie tejto nezrovnalosti: z doteraz zhromaždených údajov tím navrhol, aby mečúň využíval fyziologickú termoreguláciu spojenú so svalmi, ktoré fungujú v širokom rozsahu teplôt prostredia. Keď boli ich empirické merania teploty tela a vody z voľne plávajúceho potápajúceho sa mečiara vložené do počítačom generovaných termodynamických modelov, zistili, že mečiar môže meniť a kontrolovať rýchlosť, ktorou si celé ich telo vymieňa teplo s okolitou vodou, čím sa účinne spomaľuje rýchlosť, pri ktorej sa ich telo ochladzuje počas ponoru a zrýchľuje rýchlosť prehrievania, keď sa vrátia na hladinu. Ich práca tiež ukázala, že svaly mečiara môžu fungovať pri rôznych teplotách, vrátane veľmi chladných podmienok, ktoré sa ukázali ako smrteľné pre mnohé iné pelagické ryby.

Dokonalý dravec
Bernal a Sepulveda predpokladajú, že základ fyziologickej termoregulácie mečiara je v ich komplexnom, dvojdielnom obehovom systéme. Pri ponorení do chladnejšej vody môžu ryby spomaliť ochladzovanie tým, že krv vedú cez cievy vyzbrojené teplovýmennými potrubiami hlboko vo vnútri ich tela, čím ich udržiavajú v teple a chránia pred chladom. Naopak, pri návrate do teplých povrchových vôd môže mečiar urýchliť výmenu tepla s okolím tým, že vedie krv cez cievy, ktoré skratujú systémy výmeny tepla. Čistým výsledkom je, že mečúň funguje pri vyšších teplotách ako ich okolie dlhší čas ako iné ryby. To im môže poskytnúť konkurenčnú výhodu v porovnaní s inými predátormi a ich korisťou. Okrem toho schopnosť rýchlo sa zahriať znižuje množstvo času, ktorý mečiar strávi „vyhrievaním“ na hladine, čím sa uvoľňuje viac času na využívanie bohatých potravinových zdrojov oceánskych hlbín.

Ďalšou otázkou pre výskumný tím je, ako tieto predĺžené ponory ovplyvňujú svalovú funkciu mečiara a jeho schopnosť absorbovať kyslík z vody. Určité vrstvy hlbokých oceánov majú tendenciu mať nedostatok rozpusteného kyslíka v porovnaní s povrchovými vodami a u väčšiny rýb sa schopnosť krvi viazať kyslík mení s teplotou, čo vytvára komplexný súbor interakcií, o ktoré sa ryby môžu starať. Bernal a Sepulveda sa spojili s kolegami v USA a Kanade, aby preskúmali, ako teplota ovplyvňuje schopnosť viazať kyslík v krvi mečiara, a aby preskúmali potenciálne jedinečné ultraštrukturálne adaptácie v ich žiabrech a svaloch, ktoré zvyšujú ich schopnosť transportovať kyslík. Dúfajú, že objasnia fyziologický základ tolerancie mečiara voči extrémnym teplotám a nedostatku kyslíka: ako to výskumníci opisujú, „adaptácie na život na hranici“.

Bernal a Sepulveda predpokladajú, že základ fyziologickej termoregulácie mečiara je v ich komplexnom, dvojdielnom obehovom systéme

Jemné dolaďovanie rybolovu
Posledný, základný aspekt výskumu Bernal a Sepulveda spočíva v tom, ako podrobné fyziologické a ekologické údaje získané počas štúdie súvisia s miestnym rybolovom. Sepulveda a jeho tím v PIER venovali veľkú časť posledného desaťročia vývoju alternatívnych prostriedkov na lov mečiara, ktoré sú selektívnejšie ako niektoré z tradičnejších druhov rybolovu používaných na celom svete. Kľúčom k tejto práci je pochopenie toho, kde a kedy sa mečiar oddeľuje od iných druhov, a vývoj alternatívnych rybárskych zariadení, ktoré sa selektívne zameriavajú na mečiara do hĺbky. Zvýšenie selektivity výstroja a minimalizácia nežiaducich interakcií s chránenými druhmi, ako sú morské korytnačky a morské cicavce, je obojstranne výhodný scenár pre manažérov aj rybárov. Tímy dúfajú, že nové poznatky o ich fyziologických špecializáciách môžu byť použité na rozvoj čistejšieho rybolovu, ktorý ponúka nové príležitosti pre zmenšujúce sa rybárske komunity.

Fyziologické údaje spolupracovníka môžu tiež poskytnúť zásadný pohľad na to, ako sa pohyby a správanie mečiara menia s našou meniacou sa klímou. Keďže sa naše oceány časom menia, pohyby tohto globálneho zdroja môžu ovplyvniť faktory vrátane distribúcie a množstva koristi, dostupnosti kyslíka a teploty mora. Dúfajú, že ich výskum môže poskytnúť súbor biologických poznatkov, ktoré pomôžu vysvetliť, ako sú mečúne schopné výkonov, ktoré denne vykonávajú, a ako tieto informácie môžu pomôcť udržať populácie mečúňov a iných morských druhov v budúcnosti na udržateľnej úrovni.

Mečiar je jednoznačne jedinečný druh. Ako ste prvýkrát objavili jeho pozoruhodnú kombináciu správania?
Napriek prítomnosti globálneho rybolovu venovaného zberu mečiara existuje o tomto druhu veľmi málo biologických informácií. Od 60. rokov 20. storočia existujú početné správy z rybolovu na otvorenom mori, ktoré dokazujú, že mečiare boli chytené v hĺbke cez deň a v plytšej vode v noci. Táto práca naznačila ich schopnosť pohybovať sa značne hore a dole vodným stĺpcom. Potom, v 70-tych a 80-tych rokoch, bola séria článkov od Francisa Careyho a jeho skupiny, ktorá začala odhaľovať niektoré z mečiarov, jedinečné fyziologické a morfologické adaptácie, ktoré im umožňujú byť aktívnymi predátormi v hlbokých, tmavých a studených vrstvách oceán. Môžu si napríklad zahriať oči a mozog, aby zlepšili zmyslové vnímanie. Odvtedy sme pokračovali v tejto línii práce, ale zamerali sme sa na to, ako mečúne dokážu udržať plávanie počas ich zostupov do studenej vody, a pokúsiť sa pochopiť, či a ako si môžu zachovať svoju aktívnu ekológiu plávania, aj keď to zjavne nedokážu iné špičkové predátory.

Aké sú dôsledky vašich zistení pre naše chápanie svalovej funkcie u iných druhov?
Mečiar nie sú jediné ryby, ktoré sa potápajú hlboko a chladne, ale sú jedinečné v tom, že zostávajú v hĺbke dlhší čas. To, ako to dokážu bez výrazného ovplyvnenia ich schopnosti plávať, je to, čo ich robí jedinečnými. Keď sa dozvieme, ako môžu svaly mečúňa naďalej fungovať, aj keď čelia rýchlym a veľkým zmenám teploty a potenciálne v podmienkach s nízkym obsahom kyslíka, lepšie pochopíme, ako sa zvieratá prispôsobili obývaniu podmienok prostredia, ktoré by mali byť obmedzujúce.

Ako sa mečiare vyrovnávajú s dlhodobejšími zmenami teploty, ktoré zažívajú počas migrácie medzi chladnejšími a teplejšími zemepisnými šírkami?
Vieme, že sa zdá, že mnohé sťahovavé ryby aklimatizujú svoje telá počas ich pomalého postupu do chladnejších vôd. Avšak niektoré iné druhy, ktoré migrujú rýchlejšie (tuniaky a mečúne) a zdá sa, že trávia viac času v chladnejších vodách, si vyvinuli sadu jedinečných úprav, aby zostali v teple. To im umožňuje potenciálne plávať dlhšie a rýchlejšie a zvýšiť zmyslové vnímanie a možno zvýšiť rýchlosť ich rastu. Aj keď ešte len začíname chápať, ako sa tieto zvieratá dokážu vyrovnať s krátkodobými (minútovými) zmenami podmienok prostredia, stále sa máme čo učiť o ich dlhodobých (mesiacoch) stratégiách, ako sa s týmito zmenami vysporiadať. pocit dôležitosti vzhľadom na potenciálne oceánografické zmeny spojené s globálnymi klimatickými zmenami.

Ako by ste chceli, aby sa v dôsledku vášho štúdia zmenili rybárske praktiky?
Dúfame, že naša práca pomôže rybnému hospodárstvu poskytnúť informácie špecifické pre jednotlivé druhy, ktoré môžu viesť k zvýšeniu selektivity výstroja a zníženiu vedľajších úlovkov. Okrem toho dúfame, že tento typ údajov možno zbierať aj od iných druhov a použiť na zvýšenie selektivity rybolovu na základe ekologických a fyziologických rozdielov. Rozšírenie rozsahu tradičného rybolovu a hľadanie riešení vedľajších úlovkov je naďalej cieľom laboratórií Sepulveda a Bernal.

Čo každý prinášate do projektu? A čo môžete spoločne dosiahnuť, čo by ste sami nedokázali?
Tieto dve laboratóriá majú jedinečné atribúty a oblasti odbornosti. Bernal strávil viac ako desať rokov prácou v laboratóriu a spájal svoju prácu s terénom. Na rozdiel od toho, Sepulveda sa odklonil od cesty svojich kolegov a viac sa zameral na terénne štúdie, ktoré majú význam pre rybolov. Spojenie laboratórií Bernal a Sepulveda viedlo k niekoľkým silným a komplexným štúdiám, ktoré spájajú pole s laboratóriom. Tento synergický výskum preklenul tradičnú priepasť, ktorá oddeľuje terénne a laboratórne vyšetrovanie, a rozšíril naše chápanie, ktoré nám umožňuje pracovať na otázkach, ktoré iní nedokážu.


Ektotermné cicavce

Keďže krokodíly začali ako endotermické stvorenia a stratili svoju endotermiu, keď sa prispôsobili svojmu životnému štýlu, aká je podľa vás pravdepodobnosť, že by cicavce mohli produkovať takýto metabolizmus, ak by to bolo potrebné? Aký iný životný štýl by mohol spôsobiť ektotermiu u cicavcov okrem výklenku podobného krokodílom?

Myslím si, že je vysoko pravdepodobné, že ak by to bolo potrebné, mohlo by sa to stať. Keďže rané krokodíly sú "teplokrvné", neexistuje žiadny významný dôvod, prečo to môžu cicavce.

Pokiaľ ide o výklenok okrem výklenku podobného krokodílovi, možno by supernízkoenergetický životný štýl leňocha mohol produkovať niečo ako leňochovité stvorenie s metabolizmom bylinožravého jaštera.

Ospravedlňujem sa Link, neudeľujem kredit. Vráť sa, keď budeš malý. MMMMMM. Bohatší.

Chlieb je zviera a ľudia sú 90% hliníka.

Jul 26, 2010 #2 2010-07-26T06:27

Jul 26, 2010 #3 2010-07-26T08:51


26. júl 2010 č. 4 26. 7. 2010 T09:57

26. júl 2010 č. 5 26. 7. 2010 T19:05

Ospravedlňujem sa Link, neudeľujem kredit. Vráť sa, keď budeš malý. MMMMMM. Bohatší.

Chlieb je zviera a ľudia sú 90% hliníka.

26. júl 2010 č. 6 2010-07-26T20:18

26. júl 2010 č. 7 26. 7. 2010 T20:18


27. júla 2010 č. 8 2010-07-27T23:02

29. júl 2010 č. 9 29. 7. 2010 T06:45

Ospravedlňujem sa Link, neudeľujem kredit. Vráť sa, keď budeš malý. MMMMMM. Bohatší.

Chlieb je zviera a ľudia sú 90% hliníka.

2. september 2010 #10 2010-09-02T13:00

len niečo, čo som našiel na nete, je to o spomínanom myotraguse
Myotragus

Myotragus balearicus (v gréčtine "koza na Baleárskych ostrovoch") je vedecký názov druhu z podčeľade Caprinae, ktorý žil na ostrovoch Malorka a Minorca až do jeho vyhynutia, ktoré trvá asi 3000 rokov. Hoci posledné genetické analýzy uskutočnené na Univerzite Pompeu Fabra boli opísané ako zvláštna koza, naznačujú, že Myotragus bol užšie príbuzný s ovcami.

Popis
Prvá, ktorá upúta pozornosť tohto zvieraťa, je jeho hlava. The eyes were not directed towards the sides, as it happens in all the herbivorous mammals, but towards the front, granting them a stereoscopic vision (with all probability, their vision (=vista) was its main sense). The inferior jaw rarely contained two incisors of continuous growth (as it happens in the rodents and lagomorphs, but in the ungulates), while that the superior one lacked them. The rest of teeth were molars and premolars adapted to the crushing of vegetal matter. The nose was short in comparison with the rest of the skull, giving him slight similarity with rabbits and hares. Finally, both sexes displayed at the top of the head two very short horns, although probably the corneous covering made more lengths enough than the bony bases.

Myotragus was quite small in size (about 50 centimetres) and weighed between 50 and 70 kilos. The legs were proportionally shorter than in other related and less flexible bovids, which did not have to make them exceptionally fast. This was not a serious problem because on the islands where it lived, predators did not exist except for some birds of prey, to which without a doubt would try to give esquinazo hiding itself between the vegetation before by means of the fled one. On the shoulders they had a pronounced hump, whereas the back was bent in the back quarters. The legs, like many from the artiodactyla order, had four fingers of which only two were used to walk. The tail was enough long in relation to the rest of the body.

Kŕmenie
The fossil and subfossil remains of Myotragus balearicus indicate with total security that this animal was a ramoneador, like the present goats. One fed on all class of arbustiva vegetation and low branches of the typical trees of the Mediterranean climate, although it felt a special predilection by the Balearic shrub. The deposits of Majorca and Minorca, as well as the absence of pastadores (maybe grazing??) animal, seems to indicate that the primitive Balearic island were covered totally by forests before the human poblamiento and that herbaceous prairies of appreciable size did not exist. In this atmosphere, the Myotragus would move of preferably solitary form or in small groups.

Reprodukcia
Great thing is not known on the reproductive habits of this species. In 1999 the skeleton of a found neonato (neoborn, recently born??) individual near Manacor was described , to the northeast of Majorca. One is a quite great young in relation to the size of the mother, that it could walk and already follow his progenitor soon after being born. It is probable that it did not take long time in maturing, perhaps only a year or two.

The fact that the species conserved the horns is a possible indication that the males used them to fight by the right to reproduce, but the lack of sexual dimorphism invites to think that this species was not polygamous or, at least, the males did not reunite "harems" after them. Given the little length of the horns, the combats, in case of taking place, they had to go more towards the flanks (as it happens in many small antelopes) than to the fight head against head (typical of ungulates of great size).

The Mediterranean climate is seasonal, reason why it is of supposition that the mating would not happen at any time of the year.

Pôvod
The unique characters of Myotragus balearicus are consequence of a prolonged process of evolution in conditions of insularidad. In this type of isolation, the ungulates tend to become smaller (erosive and lagomorphs, on the other hand, they increase of size, as it happened to Hypnomis, the giant dormouse that shared habitat with Myotragus) and to lose the fear and reaction to flee from predators. A clear example of this is the loss of capacity of the legs to run at high speed, the stereoscopic vision (useful to calculate distances, but it does not stop to discover enemies on the lookout) and the proportional reduction of the brain, something that has also been observed in Homo floresiensis, a newly discovered hobbit-like human species on the island of Flores, Indonesia.

The analyses of DNA and the oldest fossils (Pliocene 5.7 million years ago) of the island of Majorca (Myotragus pepgonellae) indicate that Myotragus balearicus, in spite of being a ramoneador animal, descended originally from pastadores. The closest related species to Myotragus are ovine like the extinct Nesogoral of the Plio-Pleistocene of Sardinia, the old Gallogoral of France (possible continental ancestor of Myotragus and Nesogoral), Ovis (present sheep and mouflon) and mountain goats of Central Asia. Last common ancestor common Myotragus and Nesogoral had to arrive on Majorca and Sardinia about 6 million years ago, time at which the Straits of Gibraltar was closed and the Mediterranean Sea was dried until being reduced to a few salty lakes. Later, the reapertura of the Straits and the massive salt water entrance isolated to the animal populations diverse in the new Mediterranean islands. Of parallel form, a climatic change replaced the vegetation of subtropical type by the present one of Mediterranean type, forcing to the Myotragus to develop drastic changes in its feeding and set of teeth.

Although it turns out strange to say it, Myotragus only colonized initially the island of Majorca. On Ibiza a strange fauna without terrestrial mammals was developed where the birds and bats were the main vertebrates, whereas in Menorca a giant rabbit evolved that covered the same niche that the Myotragus in Majorca. With the slope of the level of the sea in the Glacial Era, Majorca and Menorca were united and Myotragus replaced the great lagomorphs Minorcan. Both islands separated again at the beginning of the Holocene.

Extinction
The diverse dating indicate shortly before that the three native terrestrial mammals of Majorca (Myotragus, Hypnomis and musaraña giant Nesiosites) disappeared in a same period of very short time, during the third millennium before Christ.

During years of continued discussion between scientists, some say the extinction was caused by climate change, others say they were exterminated by the first human settlers of the Balearic Islands. Sometimes evidence appears that could support both opinions differently. That is also why the question is still not answered.

The main thesis is the one that aims at an extinction by antrópicas (human, antromorphic. ) causes. Tradidional methods had dated the first human colonization of Balearic towards the 5000 AD or even before, but the revision of the deposits with modern methods of dating indicates clearly that there was no human presence before 3000 AD, reason why the first Balearic ones would be the carriers of the pre-talayótica culture (3000-1400 AD). The date is, of course, really suspicious, because lapel very closely with the fast decay of the three species.

The first Balearic settlers had a Neolithic culture, although they continued living in caves. In these have been found enormous amounts of bony remains of animals, especially Myotragus, with signals evidence of carving and consumption by humans. Most surprising it is that not all Myotragus arrived dead at the caves, but that there are indications that many of them were kept alive during a certain time there, and also many of them have the horns trimmed and healed later: A clear indication that they were being object on an attempt of domestication. The reason for this failure to domesticate it is probably that Myotragus did not reproduce in captivity or not at an suitable speed, because in the caves only remain of adult individuals have been found.

The hunting, the failure of the domestication and the introduction of domestic animals like goats (that competed with Myotragus for the same food), cows and sheep (and consequently, the destruction of the forests to create places for them to pasture) and dogs and pigs (which they could depredate on Myotragus in case of asilvestrarse itself) were the probable causes of the extinction of this animal.


5 odpovedí 5

The word you are looking for is amphibious. If your creature is amphibious, it can live on land and in water in equal measures.

Being amphibious means your creature could indeed have gills, perhaps they are poorly formed, vestigial or are fading away as the creature approaches a life which can be spent almost completely on land.

Frogs and toads are both amphibians which start their lives in water and slowly transform until they are mostly land-dwelling, air breathing creatures.)

If you insist your creature be warm-blooded, you are insisting your creature be able to maintain a constant flow of oxygen. Maintaining that body temperature requires both fuel and oxygen. Warm blooded animals burn more energy and require more air to breath, hence the sperm whales (indeed most whales) need for regular oxygen.

If you were to turn your creatures into cold-blooded creatures you could reduce that oxygen intake significantly, assuming you reduced the movement activity required by the species to survive.

Streamlining the creature, making its ability to navigate water environments low in energy, perhaps it lives in environments with strong currents for example and it specializes in recognizing and utilizing deep water currents for high levels of mobility. This might be why it dives so deep and holds its breath (or uses gills) for extended periods. It is utilizing the underwater currents for fast travel across wide bodies of water.

Perhaps this is a migration technique, the creature consumes many calories, fills up and then dives into the water swims out to where it knows deep water currents flow, then slows its metabolism, activates its vestigial gills and sinks for a low-energy swim through deep water currents where it can move three or four times as far for the same amount of energy. It only surfaces briefly where it oxygenates its blood and then returns to the rip currents.

At the end of the migration, it reorganizes itself and becomes air-breathing again.

If the idea of vestigial gills doesn't work for you:

though it should because most creatures who live on land don't just decide to return to water without there being a biological imperative, you will have to consider more efficient ways of binding oxygen to your creature's life cycle.

Perhaps through more complex chemical means, stored in glands designed to liberate oxygen slowly. But if they creature is warm-blooded, it may need quite a bit of this material which means it may need to be many times larger than a Human. Perhaps you could give it a diaphanous skin layer which expands like a dorsal fin for example or extraneous limb finds where such fluids could be found and they could store oxygen.

You could, if such expanded fins were large and diaphanous enough, perhaps use them as an oxygen exchange system, using an osmosis or chemical process to capture oxygen from the water, thus reducing, but not eliminating the need to surface every few weeks.


Trapped Below

The reduced metabolic rate of the painted turtle in winter — which is down from their normal metabolic rate by as much as 95% with access to oxygen and as much as 99% when there is no oxygen available — is, surprisingly, the key to their survival. Although it prevents them from being active, the low metabolic rate also reduces their energetic needs to a bare minimum, allowing them to survive without food or oxygen.

When I think of hibernation, I immediately think of bears – which rely on fat stores to get them through their winter dormancy. Fat stores, however can only be used when oxygen is plentiful. To survive without oxygen, painted turtles break down glycogen. This process releases enough energy to keep them alive but also creates lactic acid, which can build up enough to be deadly (acidosis).

Painted turtles survive by changing their blood chemistry – borrowing materials from their skeleton and shell to balance out the acid. They can also store some of the lactic acid in their skeleton and shell.

This painted turtle in the Portland, OR area was still active and basking in November. Timing of “hibernation” varies regionally. Photo © The Nature Conservancy (Lisa Feldkamp)

Counterintuitively, painted turtles would not be able to survive if trapped underwater without oxygen in warm water. For instance, aquatic turtles of all species, from painted turtles to sea turtles are subject to drowning when trapped underwater in fishing nets. Their metabolism is elevated as the water warms, increasing their energetic needs and therefore the amount of acid that builds up in their system, overloading the turtles’ safeguards.


17. Humpback whales are considered the friendliest giant of the sea.

Humpback whales are large mammals on the planet, ranging in size from 39 to 52 feet. It became popular among whale watchers for its breaching behavior, which leaves pretty big splashes. Humpback whales don&rsquot usually have a hump on their backs, but the name comes from the large hump that forms when they arch their backs before making a deep dive into the ocean. They use sonar to communicate with each other, singing songs that can sometimes last up to 20 minutes. These whales migrate around the planet&rsquos oceans, but they prefer it pretty cold where their primary food source is: fish. They mostly consume small fish, krill, and plankton. To eat prey, they take large gulps of water. They only move to tropical waters to breed and give birth to their young. Humpbacks typically travel alone or in small groups, called pods, consisting of two or three whales.

Sea otters have no blubber, so they constantly groom themselves to maintain the insulating and water repellent properties of their fur. Getty Images / Verilisia


19. Often mistaken for a killer whale or orca, a Dall&rsquos porpoise inhabits subarctic temperature waters.

Because of the coloring of the Dall&rsquos porpoise, it&rsquos often confused for an orca. However, a closer look will tell you the difference. Its head is a different shape and much smaller than that of a killer whale. The Dall&rsquos porpoise is also a lot smaller than an orca overall, but it can still be easy to confuse the two. Dall&rsquos porpoises have been seen in groups ranging between 10 to 20 individuals, and when groups merge, several thousand porpoises can be seen swimming together. These marine mammals like to hunt in large groups and are often seen associating with Pacific white-sided dolphins or pilot whales. Dall&rsquos porpoises are a fast-swimming species. It mostly eats small fish and octopuses and may consume krill on occasion. They generally feed at night and usually eat about 28 to 30 pounds of food every day. They serve as prey to killer whales and great white sharks and live in pods that are anywhere between two and twelve in number.

King crabs can reach 11 inches in width. Flickr


Penguins “Cheat” to Stay Warm in Icy Waters

Many penguin species love cold environments, and even those that live in tropical latitudes often feed in very cold currents offshore. This presents a special challenge for small species. Theoretically, an endothermic (“warm-blooded”) animal needs to be about 7kg or larger to survive in cold water without some type of special heat retention mechanism. This is because volume increases faster than surface area as animals get larger, leading to slower heat transfer in larger animals and faster heat transfer in smaller animals. In theory at sizes below 7kg, the rate of heat loss to the surrounding cold water becomes too great and the animal will enter hypothermia. The smallest penguin alive today, the Little Blue Penguin (Eudyptula minor) is only about 1kg.

So how do these penguins survive? Regional heterothermy is a strategy in which an animal allows some parts of the body to cool down in order to preserve heat for the core. For penguins, this means letting the flippers cool down and keeping the brain and vital organs warm. As a means of propulsion, the penguin flipper is a marvel of evolution, perfectly suited for underwater “flight”. However, it is also a terrible heat sink. The flattened wing bones and tightly attached skin and feathers give the flipper a very high surface area to volume ratio, which means it will shed heat to surrounding air or water at a high rate. Immersed in icy water, a penguin-shaped object would cool fairly rapidly.

Penguins have a trick to keep this from happening. Blood vessels of the wing in penguins form a “rete mirabile”, a plexus of arteries and veins. This term means wonderful net in Latin, and it is indeed a wondrous evolutionary novelty. Arteries carry oxygenated blood from the heart of the penguin to the extremities, and veins return the de-oxygenated blood back again. In cold water, the blood from the arteries is hot, but the blood returning from the tips of the flippers and toes can be quite cold. As the normal arteries of the penguin blood vessel system run onto the flipper, they split into multiple parallel branches called a plexus. Each branch is closely aligned with at least two veins. The heat from the blood in the arteries warms the returning blood in the veins, raising the blood temperature before it returns to the heart. At the same time, the blood heading towards the flipper in the arteries is cooled, resulting in the flipper temperature dropping. This can lead to an impressive difference of up to 30 degrees Celsius (86 degrees Fahrenheit) between the core temperature and wingtip temperature of penguins. The vital organs remain toasty, while the flippers dip towards freezing.

Schematic illustration of the rete in a Little Blue penguin, modified with permission from Thomas and Fordyce (2008). Arteries are shown in red and veins in blue, superimposed on a photo of the bones of the flipper. At the purple rectangle, each artery is associated with at least two smaller veins, forming the rete.

Recently Dr. Daniel Thomas and Dr. R. Ewan Fordyce studied this system in Little Blue Penguins (don’t worry, no penguins were hurt – only dead specimens found on beaches were dissected) and compared the number of arteries in the rete from different living species. They found that penguins from colder areas like Antarctica have more arteries than those from warmer environments. This would make sense in that a more sophisticated rete may be necessary in more extreme conditions. Alternatively, the number of vessels may correlate to size, as the species that lives in the most extreme environment, the Emperor Penguin, is also the largest.

This is another interesting example of just how specialized penguins are for life in extreme marine environments. The smallest species “cheat” to get in under the normal limits of viable body size for marine endotherms. While their very specialized feathers and flipper-like wings are easily visible, some of the cool characteristics that make penguins “work” lie beneath the surface.


Pozri si video: TOP 5 - Najnebezpečnejšie zvieratá na svete (Február 2023).