Sind „homöotherm“ und „endotherm“ synonym?

Traditionell wurden die Begriffe Poikilotherm und Homeotherm verwendet, um sich auf Organismen zu beziehen, die ihre Körpertemperatur nicht regulieren bzw. ihre Körpertemperatur regulieren.

Diese Begriffe sind jedoch hinsichtlich ihrer Etymologie nicht die besten. Beispielsweise bedeutet poikilos (griechisch ποικίλος, „vielfarbig“) „verschiedenartig“, „verschieden“, während homoios (griechisch ὅμοιoς) „ähnlich“, „ähnlich“ bedeutet. Aber einige Fische, die wir als Poikilotherme definieren , können eine lebenslange Körpertemperaturschwankung von 1℃ oder weniger haben, während einige Säugetiere wie ein Eichhörnchen, das wir als Homöotherme definieren , eine tägliche Körpertemperaturschwankung von mehr als 20℃ haben können .

Dann tauchten die Begriffe Ektothermen und Endothermen als neue und moderne Terminologie auf. Und das sollen sie auch sein.

Das Problem ist, dass viele Leute einfach dachten, dass Ektotherm ein neuer Name für Poikilotherm und Endotherm ein neuer Name für Homöotherme sei , als ob sie Synonyme wären. Aber das sind sie nicht. Folgen Sie mir:

(Ein Wort der Vorsicht, bevor wir fortfahren: Leider gibt es keine Organisation, die die in den verschiedenen Zweigen der Biologie verwendeten Begriffe regelt, wie es die IUPAC für die Chemie tut. Daher hängt die Akzeptanz eines Begriffs weitgehend vom Konsens zwischen den Forschern und den Forschern ab Buchautoren. Meine Antwort hier beschreibt die Nomenklatur von Whithers, Comparative animal physiology , meiner Meinung nach das beste Buch über vergleichende Physiologie.)

Thermokonforme und Thermoregulatoren

Nach Withers (1992) können Tiere in Bezug auf die Fähigkeit, ihre Körpertemperatur zu regulieren, in zwei Gruppen eingeteilt werden:

• Thermokonform : Tiere, die ihre Körpertemperatur nicht regulieren. Ihre Körpertemperatur entspricht in etwa der Temperatur ihrer Umgebung.
• Thermoregulatoren : Tiere, die ihre Körpertemperatur aktiv regulieren. Ihre Körpertemperatur kann daher von der Temperatur ihrer Umgebung abweichen.

Mit Withers Worten:

Die meisten Tiere sind nicht in der Lage, ihre Körpertemperatur zu kontrollieren, und Tb _passt sich passiv ihrer thermischen Umgebung an; diese Tiere thermokonformieren [...] Einige Tiere hingegen regulieren ihre Körpertemperatur oft gegen einen erheblichen Wärmegradienten zwischen ihrem Körper und der Umgebung; sie thermoregulieren .

Übrigens ist dieses Suffixmuster von _conform und _regulator im ganzen Buch üblich. Zum Beispiel spricht Withers über Osmokonforme und Osmoregulatoren (in der Lage oder nicht, die Osmolarität ihres Körpers zu regulieren) und so weiter.

Thermokonform und Thermoregulator sind also Begriffe, die beschreiben, ob das Tier in der Lage ist, seine Körpertemperatur zu regulieren oder nicht. Aber diese Begriffe beschreiben nicht die Quelle der thermischen Energie.

Endothermen und Ektothermen

Hier kommen Endotherme und Ektotherme . Zusamenfassend:

• Endotherm : Die Hauptwärmequelle (thermische Energie) ist der Organismus selbst.
• Ektotherme : Die Hauptwärmequelle (thermische Energie) ist die Umwelt.

Laut Withers:

Die Begriffe Ektotherm und Endotherm sind vielleicht am nützlichsten, um die thermischen Fähigkeiten von Tieren zu beschreiben, da sie eine mechanistische Grundlage haben. Eine Ektotherme ist ein Tier, dessen Wärmehaushalt von externen Wärmequellen dominiert wird und dessen metabolische Wärmeproduktion unbedeutend ist. [...] Endothermen sind Tiere, deren Wärmehaushalt von ihrer körpereigenen Stoffwechselwärmeproduktion dominiert wird.

Jetzt können wir versuchen, diese Begriffe zu kombinieren, und das wird uns zu dem Verständnis führen, dass keiner von ihnen synonym ist, weder für poikilotherm noch für homeotherm:

Alle Thermokonformen sind Ektothermen, das ist nicht problematisch. Bei Thermoregulatoren wird es jedoch kompliziert: Thermoregulatoren können Ektothermen oder Endothermen sein.

Zum Beispiel sind die meisten Reptilien ektothermische Thermoregulatoren, aber einige Dinosaurier-Reptilien, wie die Vögel (und höchstwahrscheinlich alle anderen Dinosauria), sind endotherme Thermoregulatoren.

Diese Tabelle (ebd.) fasst die möglichen Kombinationen sehr gut zusammen:

Fazit

Es ist klar, dass die Begriffe Poikilotherm und Homeotherm (oder noch schlimmer, kaltblütig und warmblütig ) veraltet und unangemessen sind.

Sie sollten aber nicht einfach durch das Paar ectotherm/endotherm ersetzt werden . Ektotherm und Endotherm sind Begriffe, die sich nur auf die Hauptwärmequelle beziehen. Die am besten geeigneten Begriffe zur Beschreibung der Fähigkeit, die Temperatur zu regulieren, sind Thermokonform und Thermoregulator (die übrigens auch nicht gleichbedeutend mit Poikilotherm/Homöotherm sind ).

Quelle:

• Withers, P. (1992). Vergleichende Tierphysiologie. Forth Worth: Saunders .

[D]o homöothermisch und poikilothermisch haben die gleiche Bedeutung wie endothermisch bzw. ektothermisch[?]

Nein. Einmal beziehen Sie sich auf die Wärmequelle, während Sie sich das andere Mal darauf beziehen, ob sich die Innentemperatur im Laufe der Zeit ändert.

Wärmequelle

• endo = innen
• exo = draußen

Abweichung der Innentemperatur

• Poikilo = variiert
• homeo = variiert nicht

Kombinationen

Jede Kombination dieser beiden Achsen existiert. Zum Beispiel: Wenn sich die Temperatur in der Umgebung nie ändert, können Sie homöotherm sein, ohne endotherm sein zu müssen. Sie sind zum Beispiel ein Homöo-Endo-Therm.

Ein lustiges allgemeines Beispiel sind die großen Dinosaurier, von denen angenommen wird, dass sie Homöotherme sind (siehe aber die Kommentare von @John und @Gerardo), weil ihr Stoffwechsel etwas Wärme als Nebenprodukt produziert (genau wie jeder Organismus) und sie so groß sind, dass sie dank ihnen warm bleiben zu dieser Wärmequelle. Allerdings waren sie wahrscheinlich nicht in der Lage, ihre Temperatur aktiv zu regulieren. Daher würde ich Dinosaurier eher als Homöo-Exo-Therm bezeichnen, aber ich wäre nicht überrascht, wenn jemand es vorzieht, große Dinosaurier Homöo-Endo-Therm zu nennen.

Beachten Sie, dass die Terminologie in Wirklichkeit etwas komplizierter sein könnte, da die Vielfalt der Mechanismen der Körpertemperaturregulierung wichtig ist.