Canlıların yaşadığı ortamın fiziksel ve kimyasal koşulları, onların temel yaşam faaliyetlerini de etkiler. Ortamın en önemli fiziksel koşulları arasında sıcaklık yer alır. Sıcaklık, canlıların yaşamsal faaliyetlerini etkileyen temel çevresel faktörlerden biri olarak öne çıkar. Canlıların yaşadığı iklim şartları, sıcaklık değerine bağlı olarak da değişir. Bu nedenle sıcaklığın canlılar üzerindeki etkileri önemli bir konudur. Canlıların bulunduğu ortamın sıcaklığı arttıkça, hücrelerde bulunan enzimlerin daha hızlı çalışmasını sağlar. Ancak ortam sıcaklığının çok yüksek olması, canlılar üzerinde olumsuz etkilere neden olabilir. Bu durum organizmaların yaşamsal faaliyetlerinin sağlıklı bir şekilde gerçekleşmesini engelleyebilir.
Canlıların Vücut Sıcaklığı
Canlıların vücut sıcaklığı, bulundukları ortamdaki sıcaklık değerine göre farklılık gösterir. Vücut sıcaklığı, çevredeki ısı değişikliklerine bağlı olarak da değişebilir. Canlıların metabolizma hızları ve vücut sıcaklıkları arasında doğru orantılı bir ilişki bulunur. Ortam sıcaklığındaki her 10 °C’lik artış, metabolizmanın %50 oranında hızlanmasını sağlar.
Canlılar bulundukları ortamın sıcaklığına bağlı olarak 3 gruba ayrılır:
İzoterm Organizmalar: Bu gruptaki canlıların vücut sıcaklığı, bulundukları ortamın sıcaklığından bağımsız olarak sabit kalır. İzoterm organizmalar, 35-40 °C’ye kadar çıkabilen vücut sıcaklıklarına sahiptirler. Bu özellikleri sayesinde izoterm organizmalar, her ortamda yaşamlarını sürdürebilirler. Örnek olarak memeliler ve kuşlar verilebilir.
Ektoterm Organizmalar: Ektoterm organizmaların vücut sıcaklığı, bulundukları ortamın sıcaklığına bağlı olarak değişir. Ektoterm canlıların vücut sıcaklığı, çevre sıcaklığındaki artış veya azalışa bağlı olarak yükselip düşer. Bu özellikleri ile bu organizmalar, genellikle 0 °C ile 50 °C arasında yaşamlarını sürdürebilirler. Örnek olarak sürüngenler, amfibiler ve balıklar verilebilir.
Endoterm Organizmalar: Endoterm organizmaların vücut sıcaklığı da bulundukları ortamın sıcaklığından bağımsız olarak sabit kalır. Ektoterm canlıların aksine endoterm canlılar, yüksekliği 50 °C’yi geçen ortam sıcaklıklarında da yaşama yeteneğine sahiptirler. Örnek olarak insan ve diğer memeliler verilebilir.
Sıcaklığın Canlılar Üzerindeki Fiziksel Etkileri
Sıcaklık canlılar üzerinde bazı fiziksel etkilere neden olur. Bunlar şunlardır:
Fiziksel Büyüklük Değişimi: Sıcaklığın artması, bazı maddelerin fiziksel büyüklüğünü de etkiler. Madde ısındıkça genleşir, soğudukça ise büzülür. Bu genel özellik nedeniyle ektoterm organizmaların vücut sıcaklığı da arttığında genişleyebilir. Örneğin sürüngenlerin ve amfibilerin iç organlarının büyüklüğü, ortam sıcaklığına bağlı olarak değişir.
Hücre İçeriği Değişimi: Sıcaklığın hücre üzerindeki etkisi de farklıdır. Ortamın sıcaklık değeri yükseldikçe hücre içinde bulunan enzimler hızlanır ve hücre içeriği değişimi yaşanır. Ancak bu durum bazı hücrelerde zararlı sonuçlara yol açabilir. Örneğin ortam sıcaklığının 30 °C’nin üzerine çıktığı anlarda balıkların içlerinde bulunan enzimler hızlanarak balıkların kanser olmasına neden olur.
Karbonhidrat ve Yağ Üzerindeki Etkisi: Sıcaklığın artışıyla birlikte karbonhidrat ve yağlarda da bazı değişimler meydana gelir. Ortam sıcaklığının yüksek olduğu yerlerde bulunan karbonhidrat ve yağların ısısı da yükselir.
Sıvı Yaşam Aralığı: Canlıların yaşaması için gerekli olan sıvı fazdaki madde miktarı da sıcaklığa bağlı olarak değişir. Ortam ısısı düştüğünde sıvı fazdaki suyun miktarı azalır.
Sıcaklığın Canlılar Üzerindeki Kimyasal Etkileri
Sıcaklığın canlılar üzerindeki kimyasal etkileri şunlardır:
Enzim Faaliyet Hızı: Sıcaklık arttıkça hücrelerdeki enzimlerin faaliyet hızı da artar. Ortamın ısısındaki her 10 °C’lik artış, metabolizmayı %50 oranında hızlandırır.
Kemoklin Olgusu: Sıcaklığın kimyasal etki gösterdiği bir diğer alan da kemoklin olgusudur. Kemoklin olgusu, su kütlelerinin içerisinde yer alan tuz yoğunluğunun ve sıcaklığının keskin değişim göstermesi anlamına gelir. Kemoklin olgusu, su kütlesinin farklı bölümlerinde farklı yoğunluk değerlerinin bulunmasından kaynaklanır.
Sıcaklığın Canlılar Üzerindeki Biyolojik Etkileri
Sıcaklığın canlılar üzerindeki biyolojik etkileri de şunlardır:
Metabolizma: Ortamın sıcaklık değeri metabolizmanın hızını etkiler. Canlılarda meydana gelen bütün tepkimelerin bir arada bulunduğu metabolizma, olayların gerçekleşme hızını belirleyen enzimlerin çalışmasını da içerir.
Pigment Üretimi: Sıcaklık değerinin artması, bazı organizmalardaki pigment üretimini de artırır. Örneğin tropikal bölgelerde yaşayan karideslerin pigment üretimi oldukça fazladır.
Sıcaklığın Canlılar Üzerindeki Davranışsal Etkileri
Sıcaklığın canlılar üzerindeki davranışsal etkileri de bulunur:
Sıcaklık Seçimi: Bazı ektoterm organizmalar, ortamlarının ısısını kendileri seçebilirler. Ektoterm organizmaların vücut ısısı bulunduğu ortamın sıcaklığına bağlı olarak değiştiğinden, ektoterm organizmalar bu durumu avantaja çevirmek için ortamlarının ısısını kendileri seçebilirler. Bu sayede ektoterm canlılar ideal vücut sıcaklıklarını koruyabilirler.
Davranışsal Aktivite: Ortam sıcaklığı da bazı hayvanların davranışsal aktivitelerini etkileyebilir. Bu hayvanlardan bazılarında soğuk havalarda uyku hali gözlemlenirken, bazılarında ise harekete geçme durumu görülür.
Tepkiler: Sıcaklık değişimi, hayvanların bazı tepkiler vermesine neden olur. Örneğin soğuk havalarda bazı hayvanlar kendilerini kuruyarak korumaya çalışırken, bazıları ise yüzeye çıkarak soğuktan korunmaya çalışır.
Sıcaklığın canlılar üzerindeki etkilerini genel olarak şu şekilde özetleyebiliriz: Ortamda meydana gelen her 10 °C’lik artış veya azalış, canlılarda meydana gelen metabolizma olaylarının hızını %50 oranında artırır veya azaltır.