Tiere und Natur

Was macht ein Tier endotherm?

Endotherme Tiere sind solche, die ihre eigene Wärme erzeugen müssen, um eine optimale Körpertemperatur aufrechtzuerhalten. In der gewöhnlichen Sprache werden diese Tiere üblicherweise als „warmblütig“ bezeichnet. Der Begriff Endotherme kommt aus dem Griechischen  endon , dh innerhalb und Thermos , die mittels Wärme . Ein Tier, das endotherm ist, wird als Endotherme eingestuft , eine Gruppe, die hauptsächlich Vögel und Säugetiere umfasst. Die andere größte Gruppe von Tieren sind Ektothermen – die sogenannten „kaltblütigen“ Tiere mit Körpern, die sich an die Temperatur in ihrer Umgebung anpassen. Diese Gruppe ist auch sehr groß, einschließlich Fische, Reptilien, Amphibien und wirbellose Tiere wie Insekten.

 

Ich versuche, eine ideale Temperatur aufrechtzuerhalten

Bei Endothermen stammt der größte Teil der von ihnen erzeugten Wärme aus den inneren Organen. Zum Beispiel erzeugen Menschen ungefähr zwei Drittel ihrer Wärme im Thorax (dem Mittelteil), wobei ungefähr fünfzehn Prozent vom Gehirn erzeugt werden. Endothermen haben eine höhere Stoffwechselrate als Ektothermen, was erfordert, dass sie mehr Fette und Zucker verbrauchen, um die Wärme zu erzeugen, die sie benötigen, um bei kühlen Temperaturen zu überleben. Dies bedeutet auch, dass sie bei kalten Temperaturen Mittel zum Schutz vor Wärmeverlust in dem Teil ihres Körpers finden müssen, der primäre Wärmequellen sind. Es gibt einen Grund, warum Eltern ihre Kinder beschimpfen, um sich im Winter mit Mänteln und Hüten zu bündeln.

Alle Endothermen haben eine ideale Körpertemperatur, bei der sie gedeihen, und sie müssen sich entwickeln oder verschiedene Mittel entwickeln, um diese Körpertemperatur aufrechtzuerhalten. Für den Menschen ist der bekannte Raumtemperaturbereich von 68 bis 72 Grad Fahrenheit optimal, damit wir aktiv arbeiten und unsere innere Körpertemperatur auf oder nahe den normalen 98,6 Grad halten können. Diese etwas niedrigere Temperatur ermöglicht es uns, zu arbeiten und zu spielen, ohne unsere ideale Körpertemperatur zu überschreiten. Dies ist der Grund, warum sehr heißes Sommerwetter uns träge macht – es ist das natürliche Mittel des Körpers, um eine Überhitzung zu verhindern.

 

Anpassungen zum Warmhalten

Es gibt Hunderte von Anpassungen, die sich in Endothermen entwickelt haben, damit verschiedene Arten unter verschiedenen Klimabedingungen überleben können. Die meisten Endothermen haben sich im Allgemeinen zu Kreaturen entwickelt, die mit Haaren oder Fell bedeckt sind, um bei kaltem Wetter vor Wärmeverlust zu schützen. Oder sie haben beim Menschen gelernt, wie man Kleidung herstellt oder Brennstoffe verbrennt, um bei Kälte warm zu bleiben.

Einzigartig bei Endothermen ist die Fähigkeit, bei Kälte zu zittern. Diese schnelle und rhythmische Kontraktion der Skelettmuskulatur erzeugt durch die Physik der Muskeln, die Energie verbrennen, eine eigene Wärmequelle. Einige Endothermen, die in kalten Klimazonen leben, wie Eisbären, haben einen komplexen Satz von Arterien und Venen entwickelt, die nahe beieinander liegen. Diese Anpassung ermöglicht es dem vom Herzen nach außen fließenden warmen Blut, das kältere Blut, das von den Extremitäten zum Herzen zurückfließt, vorzuwärmen. Tiefseekreaturen haben dicke Speckschichten entwickelt, um vor Wärmeverlust zu schützen.

Winzige Vögel können eisige Bedingungen durch die bemerkenswerten Isoliereigenschaften leichter Federn und Daunen sowie durch spezielle Wärmeaustauschmechanismen in ihren nackten Beinen überstehen.

 

Anpassungen zur Kühlung des Körpers

Die meisten endothermen Tiere haben auch die Möglichkeit, sich selbst zu kühlen, um ihre Körpertemperatur unter heißen Bedingungen auf einem optimalen Niveau zu halten. Einige Tiere verlieren in saisonal warmen Perioden auf natürliche Weise einen Großteil ihres dicken Haares oder Pelzes. Viele Kreaturen wandern im Sommer instinktiv in kühlere Regionen.

Um sich abzukühlen, wenn es zu warm ist, können Endothermen keuchen und das Wasser verdampfen lassen – was zu einem Kühleffekt durch die thermische Physik des zu Dampf verdampfenden Wassers führt. Dieser chemische Prozess führt zur Freisetzung gespeicherter Wärmeenergie. Die gleiche Chemie ist am Werk, wenn Menschen und andere kurzhaarige Säugetiere schwitzen – dies kühlt uns auch durch die Thermodynamik der Verdunstung. Eine Theorie besagt, dass die Flügel von Vögeln ursprünglich als Organe entwickelt wurden, um überschüssige Wärme für frühe Arten abzuleiten, die erst allmählich die Vorteile des Fliegens entdeckten, die diese gefiederten Fächer ermöglichten.

Der Mensch verfügt natürlich auch über technologische Mittel, um die Temperaturen zu senken, um seinen endothermen Bedarf zu decken. Tatsächlich wurde ein großer Prozentsatz unserer Technologie im Laufe der Jahrhunderte aus den Grundbedürfnissen unserer endothermen Natur heraus entwickelt.

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