Poïkilotherme
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Les animaux poïkilothermes (ou à « sang froid » ou pœcilotherme[1]) sont des animaux ayant une température corporelle qui varie avec celle de leur milieu[2],[3]. Par cette caractéristique, ils diffèrent et s'opposent aux homéothermes qui ont une température interne relativement stable. Ils ne sont pas à confondre avec les hétérothermes qui sont des homéothermes dont la température corporelle habituellement stable, varie dans certains cas (les animaux qui hibernent, les nourrissons dont la température corporelle n'est pas encore stable, etc.)
La plupart des organismes poïkilothermes (qui ne contrôlent pas leur température corporelle) sont également ectothermes (c'est-à-dire que leur chaleur corporelle provient de l'extérieur). Il existe toutefois des cas particuliers et il est nécessaire de rappeler que poïkilotherme et ectotherme ne sont pas synonymes.
Cette non-maîtrise de leur température interne les empêche d'avoir une activité « normale » lors des périodes froides, mais c'est une caractéristique beaucoup plus économe en énergie que les homéothermes. Les deux types ont survécu car ils sont caractéristiques de modes de vie différents, même si on considère que l'homéothermie est un caractère évolué.
Étymologie
Le mot poïkilothermes est composé du préfixe grecque poïkilo-, qui signifie irrégulier[4], et de therme, qui signifie chaleur.
Classification
Les animaux à sang froid font référence à 3 principaux mécanismes de thermorégulation.
- L'exothermie : les animaux contrôlent la température de leur corps grâce à des moyens externes (se mettre au soleil, par exemple).
- La poïkilothermie : la température de ces animaux varie, souvent en fonction de la température ambiante de l'environnement immédiat.
- Le bradymétabolisme : le métabolisme au repos est bas (p.e. en cas de conditions hivernales extrêmes, ou par manque de nourriture) ; ces animaux peuvent "sombrer" dans des états proches de la mort, jusqu'au retour de conditions favorables (comme pour l'hibernation).
Très peu d'animaux possèdent seulement l'une de ces 3 caractéristiques ; la plupart utilisent une combinaison de ces 3 aspects de thermophysiologie (avec leurs contreparties : endothermie, homéothermie et tachymétabolisme), pour couvrir un large spectre de tous les types de températures corporelles.
Stratégie
Différentes stratégies de contrôle de température incluent :
- Les serpents et les lézards, profitant du soleil sur des rochers
- Les poissons, changeant de profondeur en fonction de la température de l'eau
- Les animaux du désert, tirant profit du sable pendant la journée
- Les insectes, réchauffant leur corps en faisant vibrer les muscles de leurs ailes.
Souvent, les poïkilothermes ont un métabolisme plus complexe que les homéothermes. Pour une réaction chimique importante, ils peuvent en effet avoir des systèmes de 4 à 10 enzymes, qui opèrent à différents niveaux de températures. En conséquence, les poïkilothermes ont souvent des génomes plus complexes que leurs homologues homéothermes dans une même niche écologique. Un bon exemple est la grenouille, ainsi que le crapaud.
Conséquences
À cause de leur métabolisme variable, les poïkilothermes ne sont pas très adaptés pour les systèmes complexes, ou avec de grandes exigences énergétiques, comme un cerveau plus volumineux. Certains grands poïkilothermes, grâce à un rapport volume/surface de peau favorable, sont capables de maintenir une température de corps relativement élevée et un métabolisme élevé. Ce phénomène, appelé gigantothermie, a été observé sur les tortues de mer.
Le métabolisme anaérobie des poïkilothermes reptiliens, qui fonctionne pratiquement sans oxygène musculaire, permet, à volume égal, d'avoir une puissance musculaire 2 à 3 fois supérieure à celle des homéothermes[5]. En contrepartie, l'endurance des poïkilothermes est moindre que celui des homéothermes.
Entre sang chaud et sang froid
Nos connaissances s'améliorant, des animaux précédemment « catalogués » à sang froid (comme le thon ou l'espadon) ont été déclassés car ils possèdent également des caractéristiques d'animaux à sang chaud. Ils sont donc dans une catégorie intermédiaire (voir paragraphe ad hoc dans l'article sur les homéothermes).
