Endotermiset eläimet ovat niitä, joiden on tuotettava omaa lämpöä optimaalisen kehon lämpötilan ylläpitämiseksi. Tavallisessa kielessä näitä eläimiä kutsutaan yleisesti "lämminverisiksi". Termi endotermi tulee kreikasta Endon, tarkoittaen sisälläja termospullo, joka tarkoittaa lämpö. Endoterminen eläin luokitellaan endotermi, ryhmä, johon kuuluu pääasiassa lintuja ja nisäkkäät. Toinen suurin eläinryhmä ovat ectotherms—Ns. "Kylmäveriset" eläimet, joiden ruumiit mukautuvat ympäristön lämpötilaan. Tämä ryhmä on myös erittäin suuri, mukaan lukien kalat, matelijat, sammakkoeläimet ja selkärangattomat, kuten hyönteiset.
Yritetään ylläpitämään ihanteellista lämpötilaa
Endotermien tapauksessa suurin osa niiden tuottamasta lämmöstä on peräisin sisäelimistä. Esimerkiksi ihminen tuottaa noin kaksi kolmasosaa lämmöstään rintakehässä (puolivälissä) noin viidentoista prosentilla aivojen tuottama. Endotermeillä on korkeampi aineenvaihdunta kuin ektotermeillä, mikä edellyttää, että ne kuluttavat enemmän rasvoja ja sokereita lämmön luomiseksi, jota he tarvitsevat selviytyäkseen viileissä lämpötiloissa. Se tarkoittaa myös, että kylmissä lämpötiloissa heidän on löydettävä keino suojautua lämpöhäviöiltä ruumiinsa niissä osissa, jotka ovat ensisijaisia lämmönlähteitä. On syytä, miksi vanhemmat huutavat lapsiaan niputtamaan takkien ja hattujen kanssa talvella.
Kaikilla endotermillä on ihanteellinen kehon lämpötila, jossa ne viihtyvät, ja niiden on kehitettävä tai luotava erilaisia keinoja kehon lämpötilan ylläpitämiseksi. Ihmisille tunnettu huoneenlämpötila on 68–72 Fahrenheit-astetta antaa meille mahdollisuuden työskennellä aktiivisesti ja pitää kehon sisälämpötila normaalissa 98,6 tai lähellä sitä astetta. Tämän hieman alhaisemman lämpötilan ansiosta voimme työskennellä ja leikkiä ylittämättä ihanteellista kehon lämpötilaa. Tästä syystä erittäin kuuma kesäsää tekee meidät hitaiksi - se on kehon luonnollinen keino estää meitä ylikuumenemasta.
Mukautukset lämpimän pitämiseksi
Endotermeissä on kehittynyt satoja mukautuksia, joiden avulla eri lajit voivat selviytyä monissa ilmasto-olosuhteissa. Useimmat endotermit ovat yleensä kehittyneet olosuhteiksi, jotka on peitetty jonkinlaisilla hiuksilla tai turkiksilla suojaamaan lämmön menetykseltä kylmällä säällä. Tai ihmiset ovat oppineet luomaan vaatteita tai polttamaan polttoaineita pysyäkseen lämpiminä kylmissä olosuhteissa.
Endotermille ainutlaatuinen on kyky väristyä kylmässä. Tämä luuston lihasten nopea ja rytminen supistuminen luo oman lämmönlähteen energiaa polttavien lihaksen fysiikan avulla. Jotkut kylmässä ilmastossa elävät endotermit, kuten jääkarhut, ovat kehittäneet monimutkaisen verisuonten ja suonien joukon, jotka sijaitsevat lähellä toisiaan. Tämän sopeutumisen ansiosta sydämestä ulosvirtaava lämmin veri esilämmittää kylmempää verta, joka virtaa raajoista takaisin sydämeen. Syvänmeren olennoista on kehittynyt paksut kerroskerros suojaamaan lämpöhäviöiltä.
Pienet linnut voivat selviytyä jäykistä olosuhteista kevyiden höyhenten ja untuvien huomattavien eristävien ominaisuuksien ja paljaiden jalkojensa erikoistuneiden lämmönvaihtomekanismien avulla.
Mukautukset kehon jäähdyttämiseen
Useimmilla endotermisillä eläimillä on myös keino jäähdyttää itseään pitämään ruumiinlämpötilansa optimaalisella tasolla kuumissa olosuhteissa. Jotkut eläimet karkottavat luonnollisesti suuren osan paksuista hiuksistaan tai turkistaan vuodenaikojen lämpiminä aikana. Monet olennot muuttavat vaistomaisesti kesällä viileämmille alueille.
Jäähtyäkseen liian lämpimänä endotermit voivat hieroa, aiheuttaen veden haihtumisen - johtaen jäähdytykseen veden lämpöfysiikan kautta, joka haihtuu höyryksi. Tämä kemiallinen prosessi johtaa varastoidun lämpöenergian vapautumiseen. Sama kemia on työssä, kun ihmiset ja muut lyhytkarvaiset nisäkkäät hikoilevat - tämä myös jäähdyttää meitä höyrystymisen termodynamiikan kautta. Yksi teoria on, että lintujen siipit kehitettiin alun perin elimiksi, jotta ne saattaisivat levittää ylimääräistä lämpöä jo varhain lajit, jotka havaitsivat vain vähitellen näiden höyhenten faneiden mahdolliseksi lennon edut.
Ihmisillä on tietysti myös teknisiä keinoja alentaa lämpötiloja endotermisten tarpeidensa täyttämiseksi. Itse asiassa suuri osa tekniikastamme on vuosisatojen ajan kehitetty juuri meidän perustarpeistamme endoterminen luontonsa.