Biologisches Kühlmittelsystem für massive Organismen

Je größer ein Tier ist, desto schwieriger ist es abzukühlen. Wenn man das Problem von Knochen-/Muskelstärke vs. Größe/Gewicht ignoriert und sagt, dass ein Tier seltsame Größen erreichen könnte, würde ein zweites Herz-Kreislauf-System speziell für die Thermoregulation ihm helfen, seine Körperkerntemperatur zu regulieren? Was wäre die fragliche Flüssigkeit, wenn man annimmt, dass dieser hypothetische Organismus von terrischer Biochemie ist?

Was stimmt nicht mit dem normalen Blutkreislauf? Was könnte ein zweiter Flüssigkeitskreislauf leisten, was der normale Kreislauf nicht kann? (Dies ist eine wichtige Frage; Sie müssen eine überzeugende Antwort finden, sonst können Sie den evolutionären Druck nicht rechtfertigen.)
Ich verstehe diese Frage nicht. Die Probleme des Quadratwürfelgesetzes sind der Hauptgrund dafür, dass große Tiere unmöglich sind. Wenn Sie das Gesetz ignorieren, brauchen Sie kein separates Kreislaufsystem ... die Hitze staut sich nicht. Was verstehe ich nicht?
@SRM Angenommen, ich habe einen Weg gefunden, das Quadratwürfelgesetz in Bezug auf Knochenstärke zu Gewicht / Größe zu umgehen. Überhitzung ist immer noch ein Problem! Ich werde die Frage bearbeiten, um das zu klären.

Antworten (3)

Realitätsprüfung FÄLLT und BESTEHT den Test...

Leben, wie wir es kennen : Bleiben wir beim Leben, wie wir es auf der Erde kennen, ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich ein paralleles Herz-Kreislauf-System entwickelt, höchst unwahrscheinlich. Ist noch nicht passiert, aber das hält uns nicht davon ab, andere Möglichkeiten in Betracht zu ziehen.

Aber in anderen Welten könnten andere Evolutionspfade gewählt werden. Nun ist es so, dass wir Erdlinge schon zwei Kreislaufsysteme haben. Man lässt Blut zirkulieren. Der andere zirkuliert Lymphe. Es ist zwar kein geschlossenes System, aber es deutet darauf hin, dass sich an anderer Stelle andere parallele Systeme entwickeln könnten.

Geschlossenes Deluxe-System : Ein solches System könnte tatsächlich bei der Thermoregulation helfen. Anstatt die Lymphe zum Kern abzuleiten, würde dieses System Wärme vom Kern nach außen ableiten. Ein Organ, möglicherweise eine Art "Lunge", die viel Oberfläche hätte, würde Wärme vom CV zum HE-System austauschen. Letzteres würde einfach Hochtemperaturflüssigkeit (vielleicht Wasser oder Glykol) zu einer Art Kühleranhängsel zirkulieren lassen. Dies können Flossen oder Rüschen oder Flügel oder Wedel sein. Die dünne Haut solcher Anhängsel erleichtert die Wärmeübertragung an die Umgebung.

Dieses System könnte auch umgekehrt verwendet werden. Wenn das Tier in seinem Kern zu kühl wird, könnte es zuerst seine sekundäre Herzfrequenz reduzieren und dann eskalieren, indem es die Oberfläche seiner Wedel oder Rüschen reduziert, vielleicht indem es sie zusammenrollt oder in eine Art Beutel faltet. Es konnte auch eine relativ warme Umgebung aufsuchen und, indem es seine Segel und Rüschen in die Wärme ausstreckte, würde es einfach warme Flüssigkeit zurück in den Kern pumpen.

Das oben beschriebene Wärmeabfuhrsystem ist vollständig geschlossen. Dadurch wird verhindert, dass Fressfeinde, Krankheitsüberträger, Müll und Dreck aller Art in das Innere des Tieres gelangen. Es ermöglicht auch eine nuanciertere und schnellere Reaktion auf Körper- und Umgebungsbedingungen.

Nicht so Deluxe Open System : AlexP erinnert uns daran, dass das Leben, wie wir es kennen, andere Inspirationsquellen bietet. Manche Tiere haben nichts dagegen, wenn etwas Dreck hineinkommt, daher finden wir auch Inspiration im Wassergefäßsystem der Stachelhäuter. In diesem System wird Wasser durch eine Öffnung angesaugt und als Fortbewegungsmittel durch Gefäße durch den Körper gepumpt. Das WVS ist bei Meeresbewohnern vielseitig einsetzbar, viel mehr wie unser Kreislaufsystem. Diese Art von System, parallel zum CV-System, könnte sich in einem großen warmblütigen Lebewesen zur Thermoregulation entwickeln.

Wasser aus dem umgebenden Meer würde über eine Öffnung aufgefangen und durch die Gefäße des Thermoregulationssystems gepumpt, möglicherweise durch peristaltische Wirkung. Dieses kühlere Wasser würde in den wärmeren Kern fließen, wo es erwärmt wird. Sobald das Wasser warm genug ist, wird es wieder durch die gleiche Öffnung ausgestoßen und der Vorgang kann nach Bedarf wiederholt werden.

Das oben beschriebene Wärmeabfuhrsystem ist ein offenes System. Obwohl Schutzmaßnahmen vorhanden sind (Barten- oder haarähnliche Filter), können dennoch einige Ablagerungen und eine ganze Reihe von Mikroorganismen eindringen. Kleine Steine ​​oder Trümmer können die Gefäße verstopfen, während Mikroben in die Nähe lebenswichtiger Organe gebracht werden. Ein ernsteres Problem ist, dass das Tier mit ziemlicher Sicherheit davon ausgeschlossen wäre, warme Gewässer zu bewohnen: Wenn es nur warmes Wasser aufnehmen kann, wird es schließlich an Hyperthermie leiden, da es nicht in der Lage ist, seine Kerntemperatur ausreichend zu regulieren.

Biologische Wärmepumpe so oder so.

"Die Wahrscheinlichkeit für ein paralleles Herz-Kreislauf-System": Siehe das Wassergefäßsystem der Stachelhäuter, das ihre Röhrenfüße antreibt . (Und Menschen haben ein lymphatisches System , dessen Flüssigkeit durch die Kontraktionen der Muskulatur gepumpt wird.)
@AlexP - Ich habe mir das Lymphsystem notiert. Danke aber für den Hinweis auf das WVS, das könnte auch funktionieren.

Ich sehe nicht ein, warum ein separates Kühlmittelsystem erforderlich wäre oder sich entwickeln würde.

Tiere haben bereits Blut, das durch ihren Körper pumpt, und nutzen es bereits zur Kühlung durch Hecheln (z. B. Hunde), Luftkühlung (z. B. Elefantenohren) oder Verdunstung (z. B. Menschen schwitzen).

Alles, was benötigt würde, wäre, das Gefäßsystem durch die Kühlsysteme (durch welchen Mechanismus auch immer) und dann durch den Körper zu führen. Für sehr große Kreaturen hätten Sie möglicherweise eine spezielle Anordnung, bei der Blut zur Kühlung an die Oberfläche gelangt, dann durch den Körper fließt und dann zurück an die Oberfläche usw.

Sie könnten auch mehrere Herzen, mehrere Wärmesenken usw. haben, sodass beispielsweise jeder Abschnitt der Kreatur ein Blutsystem verwendet und dann Verbindungen zwischen diesen Systemen herstellt, um den Druck auszugleichen. Aber es würde sich alles nur aus denselben Systemen entwickeln, die das Leben gerade jetzt verwendet.

Luft.

Nehmen wir an, es handelt sich um ein Landtier. Wärme muss an die Luft abgegeben werden. Zu den Methoden dafür gehören die Vergrößerung der Oberfläche und die Nutzung des Atmungssystems, um den Totraum hin und her zu bewegen (Hecheln).

Eine wirklich massive Kreatur könnte ihr Inneres belüften, indem sie ein System erzeugt, mit dem Luft durch den Körper und nach außen geleitet wird. Dies kann ein zweites Atmungssystem sein, das sich nicht um den Gasaustausch kümmert, oder vielleicht eine Anpassung des Verdauungssystems, das vorhandene Mechanismen zur Luftaufnahme nutzt.

Das Ergebnis wäre ein Wind durch den Körper der Kreatur. Eine nasse Kreatur wie wir würde diese Luft wahrscheinlich auch mit verdunstetem Wasser sättigen und durch den Phasenwechsel an Temperatur verlieren, wie wir es beim Schwitzen tun.


Aceton.

Ein weiteres mögliches Kühlmittel ist Aceton. Aceton wird durch biologische Prozesse hergestellt, einschließlich unseres eigenen Körpers - die ketogene Diät ist nach dem Keton Aceton benannt, das unser Körper bei dieser Diät herstellt. Aceton hat einen niedrigen Dampfdruck. Ein mit Aceton benetzter Finger fühlt sich kalt an, wenn das Aceton verdunstet und die Phasenänderung Wärme abführt. Acetonschweiß wäre ein hervorragendes Kühlmittel. Ein Problem besteht darin, dass die Herstellung von Aceton Kohlenstoff kostet und dann verloren geht, sodass die Verwendung von Aceton zum Kühlen metabolisch teurer wäre als die Verwendung von Wasser.

Auch eine Kreatur, die Aceton schwitzt, wäre brennbar, würde aber wahrscheinlich schnell ausgehen.