Bud

Bud

ż

ż

ety energetyczne:

ety energetyczne:

zapotrzebowanie pokarmowe osobnik

zapotrzebowanie pokarmowe osobnik

ó

ó

w i populacji

w i populacji

ćwiczenie 8

energia skonsumowana - C

energia strawna - D

energia przemienna - M

asymilacja - A

produkcja - P

energia kału – F

(10-60%)

energia moczu – U

(4-10%)

trawienie, wchłanienie, itd - SDA

respiracja - R

energia brutto - EB

energia nieskonsumowana

Budżet energetyczny

= metabolizm - suma wydatków

energetycznych na wszystkie czynności życiowe; tempo przepływu

energii; fiz.: = moc (wat – J/sec; kJ/dobę).

energia rozproszona

energia

wbudowana w tkanki

energia

wzrostu i reprodukcji

energia „bytowa”

100

80

60

40

20

0

c

a

ło

ś

ć

p

o

b

ra

n

e

j

e

n

e

rg

ii

(

%

)

metabolizm podstawowy

metabolizm standardowy

metabolizm spoczynkowy

„wolna egzystencja”

E

N

E

R

G

IA

M

E

T

A

B

O

L

IC

Z

N

A

P

W

S
D
E

T

energia w wydalinach

FIZJOLOGICZNY PODZIAŁ WYDATKÓW ENERGETYCZNYCH U PTAKÓW

P - produkcja
W

- energia aktywno

ś

ci ruchowej

SDE - specyficzny efekt dynamiczny obecno

ś

ci pokarmu

T

- termoregulacja

Metabolizm podstawowy,

BMR

- najmniejsza ilość energii

konieczna do utrzymania organizmu przy życiu

Zależność BMR od ciężaru ciała – równanie Kleibera:

BMR

= 293 x W

0,75

0,316

0,56

BMR/ciężar cia

ł

a

31,6

5,6

BMR (kcal/kg x doba)

100

10

Ciężar cia

ł

a (kg)

0,1

1

10

100

1000

na zwierzę

na 1 kg masy ciała

BMR

[kg]

Ssaki:

Ptaki:

Gryzonie -

2,99 W

0,65

Wróblowate - 3,73 W

0,69

Owadożerne - 11,26 W

0,88

Niewróblowate - 2,18 W

0,73

Kopytne -

0,96 W

0,83

Drapieżne - 3,39 W

0,70

Metabolizm podstawowy,

BMR

Koszty przetwarzania i trawienia pokarmu,

SDA

Najwyższe koszty przy trawieniu białek - 30% BMR,

dla tłuszczy i węglowodanów 3-5%

Aktywność ruchowa

- zdobywanie pokarmu, miejsca, partnera,

obrona przed drapieżnikami, poruszanie się, itd

3-5 BMR

10-15 BMR

Wpływ temperatury na metabolizm i koszty termoregulacji

Reguła Arrheniusa – szybkość reakcji wzrasta wykładniczo

ze wzrostem temperatury

BMR

strefa

termoneutralna

homeotermia

T [

o

C]

h

y

p

o

te

rm

ia

h

y

p

e

rt

e

rm

ia

<2 BMR

Wpływ temperatury na metabolizm i koszty termoregulacji

Ssaki: Ptaki:

Gryzonie -

0,43 W

0,53

Wróblowate - 0,33 W

0,54

Owadożerne - 0,41 W

0,54

Niewróblowate - 0,73 W

0,58

Kopytne -

0,59 W

0,56

Drapieżne - 1,00 W

0,34

Współczynniki przewodności cieplnej:

Koszty wzrostu i reprodukcji

wzrost i reprodukcja:

-bardzo wysokie koszty;

koszt reprodukcji:

- zwykle wyższy u samic

niz u samców;

Ocena budżetu energetycznego na podstawie ciężaru ciała i BMR

Średni budżet energetyczny organizmów stałocieplnych 2-3 BMR

Dzienne wydatki energetyczne

DEB

= BMR x 2 (ssaki) lub 3 (ptaki)

lub

DEB = 7.01 x W

0.71

(ssaki)

DEB = 12.06 x W

0.63

(ptaki)

Ocena zapotrzebowania energetycznego na podstawie

budżetów aktywności

suma czasu trwania wszystkich czynności x ich koszt energetyczny

DEB

= Σ

i

(T

i

x E

i

)

DEB

= BMR/100 x Σ

i

(p

i

x k

i

)

p - % doby
k – współczynnik przyrostu metabolizmu w stosunku do BMR

6

6

Dalekie loty

2

0,3

Obrona terytorialna

1,7

5,5

Zaloty

1,1

31,7

Ś

piew

1,3

12,4

ś

erowanie

1

6,5

Spoczynek w dzie

ń

1

37,5

Spoczynek nocny

Wsp

ó

łczynnik

energetyczny

% doby

Czynno

ść

DEB

= 73,3/100 x (37.5 x 1 + 6,5 x 1 + 12.4 x 1.3 + ... + 6 x 6)

= 101.8 kJ/dobę

Przykład:

Spiza americana

Budżety energetyczne w czasie reprodukcji

Przykład: Krzy

ż

ówka

warto

ść

energetyczna jaj zagniazdowników - 7,1 kJ/g

a wi

ę

c 9 x 50 x 7,1 = 3195 kJ

Wydajno

ść

energetyczna przy produkcji jaj – 70%,

a wi

ę

c pełny koszt = 4564 kJ

Dzienny wydatek przy składaniu jednego jaja dziennie:

4564,3/9 = 507 kJ/dob

ę

Dzienny bud

ż

et energetyczny w trakcie składania jaj:

DEB =

12,06x1000

0,63

+ 507 = 1443 kJ/dob

ę

N = 9

- 50 g

DEB = 12.06 x W

0.63

(ptaki)