Ectotherme -Ectotherm

Les tortues Pseudemys (montrées ici se prélassant pour se réchauffer) sont ectothermiques.
La ligne rouge représente la température de l'air. La ligne violette représente la température corporelle du lézard. La ligne verte représente la température de base du terrier. Les lézards sont des ectothermes et utilisent des adaptations comportementales pour contrôler leur température. Ils régulent leur comportement en fonction de la température extérieure ; s'il fait chaud, ils sortiront jusqu'à un certain point et retourneront dans leur terrier si nécessaire.
Alligators américains se prélassant au soleil vers midi.
Junonia lemonias se prélasse au soleil.

Un ectotherme (du grec ἐκτός ( ektós ) "extérieur" et θερμός ( thermós ) "chaleur") est un organisme dans lequel les sources physiologiques internes de chaleur sont d'une importance relativement faible ou tout à fait négligeable dans le contrôle de la température corporelle . Ces organismes (par exemple les grenouilles ) dépendent de sources de chaleur environnementales, ce qui leur permet de fonctionner à des taux métaboliques très économiques.

Certains de ces animaux vivent dans des environnements où les températures sont pratiquement constantes, ce qui est typique des régions de l'océan abyssal et peuvent donc être considérés comme des ectothermes homéothermiques . En revanche, dans les endroits où la température varie si largement qu'elle limite les activités physiologiques d'autres types d'ectothermes, de nombreuses espèces recherchent habituellement des sources extérieures de chaleur ou s'abritent de la chaleur ; par exemple, de nombreux reptiles régulent leur température corporelle en se prélassant au soleil ou en recherchant l'ombre si nécessaire en plus de toute une série d'autres mécanismes de thermorégulation comportementale. Pour la captivité à domicile des reptiles de compagnie, les propriétaires peuvent utiliser un système de lumière UVB/UVA pour aider les animaux à se prélasser.

Contrairement aux ectothermes, les endothermes dépendent largement, voire principalement, de la chaleur des processus métaboliques internes, et les mésothermes utilisent une stratégie intermédiaire.

Dans les ectothermes, les variations de température ambiante peuvent affecter la température corporelle. Une telle variation de la température corporelle est appelée poïkilothermie , bien que le concept ne soit pas largement satisfaisant et que l'utilisation du terme soit en déclin. Chez les petites créatures aquatiques telles que Rotifera , la poïkilothermie est pratiquement absolue, mais d'autres créatures (comme les crabes ) ont à leur disposition des options physiologiques plus larges, et elles peuvent se déplacer à des températures préférées, éviter les changements de température ambiante ou modérer leurs effets. Les ectothermes peuvent également afficher les caractéristiques de l' homéothermie , en particulier au sein des organismes aquatiques. Normalement, leur plage de températures environnementales ambiantes est relativement constante, et rares sont ceux qui tentent de maintenir une température interne plus élevée en raison des coûts élevés associés.

Adaptations

Divers modèles de comportement permettent à certains ectothermes de réguler utilement la température corporelle. Pour se réchauffer, les reptiles et de nombreux insectes trouvent des endroits ensoleillés et adoptent des positions qui maximisent leur exposition ; à des températures nocives, ils recherchent de l'ombre ou de l'eau plus fraîche. Par temps froid, les abeilles mellifères se serrent les unes contre les autres pour retenir la chaleur. Les papillons et les mites peuvent orienter leurs ailes pour maximiser l'exposition au rayonnement solaire afin d'accumuler de la chaleur avant le décollage. Les chenilles grégaires, telles que la chenille à tente forestière et la pyrale d'automne , profitent du fait de se prélasser en grands groupes pour la thermorégulation. De nombreux insectes volants, tels que les abeilles mellifères et les bourdons, élèvent également leur température interne de manière endothermique avant le vol, en faisant vibrer leurs muscles de vol sans mouvement violent des ailes (voir thermorégulation des insectes ). Une telle activité endothermique est un exemple de la difficulté d'une application cohérente de termes tels que poïkilothermie et homoiothermie.

En plus des adaptations comportementales, les adaptations physiologiques aident les ectothermes à réguler la température. Les reptiles plongeurs conservent la chaleur par des mécanismes d' échange de chaleur , par lesquels le sang froid de la peau récupère la chaleur du sang se déplaçant vers l'extérieur du noyau du corps, réutilisant et conservant ainsi une partie de la chaleur qui aurait autrement été gaspillée. La peau des ouaouarons sécrète plus de mucus lorsqu'elle est chaude, permettant plus de refroidissement par évaporation.

Pendant les périodes de froid, certains ectothermes entrent dans un état de torpeur , dans lequel leur métabolisme ralentit ou, dans certains cas, comme la grenouille des bois , s'arrête effectivement. La torpeur peut durer une nuit ou durer une saison, voire des années, selon les espèces et les circonstances.

Avantages et inconvénients

Un coureur noir du sud de 1,8 m se prélassant sous le soleil d' Inverness, en Floride, par une matinée fraîche.

Les ectothermes dépendent en grande partie de sources de chaleur externes telles que la lumière du soleil pour atteindre leur température corporelle optimale pour diverses activités corporelles. En conséquence, ils dépendent des conditions ambiantes pour atteindre les températures corporelles opérationnelles. En revanche, les animaux endothermiques maintiennent des températures corporelles opérationnelles élevées presque constantes en grande partie en s'appuyant sur la chaleur interne produite par des organes métaboliquement actifs (foie, rein, cœur, cerveau, muscle) ou même par des organes spécialisés produisant de la chaleur comme le tissu adipeux brun (BAT). Les ectothermes ont généralement des taux métaboliques inférieurs à ceux des endothermes à une masse corporelle donnée. En conséquence, les endothermes dépendent généralement d'une consommation alimentaire plus élevée et généralement d'aliments à teneur énergétique plus élevée. De telles exigences peuvent limiter la capacité de charge d'un environnement donné pour les endothermes par rapport à sa capacité de charge pour les ectothermes.

Parce que les ectothermes dépendent des conditions environnementales pour la régulation de la température corporelle, en règle générale, ils sont plus lents la nuit et tôt le matin. Lorsqu'ils sortent d'un abri, de nombreux ectothermes diurnes ont besoin de se réchauffer au soleil avant de pouvoir commencer leurs activités quotidiennes. Par temps frais, l'activité de recherche de nourriture de ces espèces est donc limitée à la journée dans la plupart des ectothermes de vertébrés, et dans les climats froids, la plupart ne peuvent pas survivre du tout. Chez les lézards, par exemple, la plupart des espèces nocturnes sont des geckos qui se spécialisent dans les stratégies de recherche de nourriture "s'asseoir et attendre" (voir prédateur en embuscade ). De telles stratégies ne nécessitent pas autant d'énergie que la recherche active de nourriture et ne nécessitent pas une activité de chasse de la même intensité. D'un autre point de vue, la prédation sit-and-wait peut nécessiter de très longues périodes d'attente improductive. Les endothermes ne peuvent pas, en général, se permettre d'aussi longues périodes sans nourriture, mais les ectothermes convenablement adaptés peuvent attendre sans dépenser beaucoup d'énergie. Les espèces de vertébrés endothermiques sont donc moins dépendantes des conditions environnementales et ont développé une plus grande variabilité (à la fois au sein et entre les espèces) dans leurs schémas d'activité quotidiens.

Références