Thermorégulation

TPE

Problématique : Comment les mammifères font ils pour résister au froid ?

PLAN :    I/ Adaptation physiologique

                II/ Adaptation morphologique

               III/Comportement des mammifères par rapport a leur environnement froid (éthologie)

INTRO :

C’est il y a 230 millions d’années que le premier mammifère est apparue sur Terre. Les mammifères sont composés de 3 grandes familles : _les monotrèmes sont ceux qui pondent des œufs

                                                                 _les marsupiaux sont ceux dont la gestation est très courte[pic 1]

                                                                 _les placentaires sont ceux qui possèdent un placenta développé

La plupart des animaux résistant au froid font partie des placentaires

Ces mammifères sont homéothermes c’est a dire qu’ils contrôlent la température interne de leur corps par des systèmes de régularisation. On dit donc que se sont des animaux a sang chaud.

Tous ces mammifères résistants à des niveaux différents au grand froid donc aux faibles températures, sont dotés de capacités de survie hors du commun. Certain d’entre eux peuvent résister jusqu'à -70° (renard polaire, lièvre arctique, caribou…). Ces régions extrêmes se situent, par exemple en Sibérie ou au Groenland, là où la plupart d’entre eux résident.

Ces animaux luttent en permanence avec leur environnement extrême.

Ils utilisent différentes manières de se protéger de ces températures glaciales. L’Homme est le seul mammifère qui adapte l’environnement à lui contrairement aux autres mammifères, qui eux s’adaptent à leur environnement.

Nous allons donc voir comment ces mammifères font pour résister au froid et quels procédés de survie ils utilisent.

Nous verrons dans un premier temps leur adaptation physiologique, en second temps, leur adaptation morphologique et enfin leur comportement face à leur environnement.

 L’adaptation physiologique correspond à la régulation interne répondant essentiellement aux variations climatiques

L’adaptation morphologique est la plus visible, elle modifie l’ensemble de l’organisme.

I/ Les adaptations physiologiques :

Dans ces environnements extrêmes les mammifères qui y vivent vont utiliser des procédés de résistance au froid. Leur corps va donc chercher à produire de la chaleur de différentes manières :

-certains animaux utilisent la circulation sanguine comme moyen de se protéger du froid, cela consiste a réduire l’afflux sanguin de ses membres pour conserver un maximum de chaleur dans ses organes vitaux.

[pic 2]

    Le contrôle du flux sanguin à pour but de modifier le gradient de température. Le gradient est une grandeur qui indique comment une valeur varie dans l’espace.

Régulation de concordance par variation       

                    du flux sanguin                                                     

-la nourriture est essentielle pour la survie et la résistance au froid de l’animal. L’organisme produit de la chaleur en dégradant les aliments mangés, une grande partie des animaux vivant dans ces conditions extrêmes font des réserves pour les périodes de grand froid et leur permettre l’acquisition et l’accumulation d’énergie.

Les graisses sous-cutanées caractérisent les mammifères vivant dans les régions froides,  elles jouent un rôle d’isolant thermique naturel. Dans ses graisses sous cutanées nous retrouvons une large concentration de tissus adipeux. Ce tissu est principalement constitué de graisses de réserves nommés adipocytes.

Il existe deux types de tissus adipeux, le brun et le blanc :

     - Le tissu adipeux brun : ou graisse brune est l'un des deux types de tissu adipeux  présent chez les mammifères. Il consiste a produire de la chaleur pour maintenir la température du corps adapté pour l’individu sois 37° pour l’Homme et 39° pour les animaux. Le tissu adipeux brun correspond à la première formation de graisse chez le fœtus. Il est particulièrement abondant chez les mammifères hibernants et chez les nouveau-nés, mais est présent également chez l'adulte.

     -Le tissu adipeux blanc :  est une des principales réserves d’énergies de l’organisme, son rôle principal est de réguler les variations d’énergies liées à l’alimentation et aux besoins de l’organisme.

Chez les mammifères de nombreux organismes homéothermes sont également endothermes ce qui signifie qu’ils produisent leur température corporelle grâce a leur métabolisme interne.

Le métabolisme des mammifères dans un environnement froid doit être adapté pour maintenir ses constances physiologiques comme la température, cette régulation permet également aux mammifères d’interagir avec leur environnement. Le métabolisme permet aussi de définir les types de substances chimiques qui sont soit des nutriments nécessaires pour cet organisme ou au contraire  sont des poisons. Cette adaptation s'appelle le processus de thermogenèse

   -Le processus de thermogenèse:

Est quand la température centrale du corps est augmentée, le métabolisme est stimulé, ce qui finit par amener le corps à faire appel aux cellules stockeuses de graisse pour soutenir la production d'énergie supplémentaire. Le processus thermogénique peut être déclenché grâce à certains aliments selon diverses études.

- Il y a 4 façons de déclencher le processus de thermogenèse :

• Chez les animaux en hibernation :

Le corps de ces animaux passe tout l'hiver à brûler la graisse blanche stockée. La combustion est effectuée à l'intérieur de la graisse brune et elle génère assez de chaleur pour garder l'animal au chaud.

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