Welke dieren zijn warmbloedig?

Wat betekent warmbloedig?

Warmbloedige dieren, ook wel endothermen genoemd, vormen een diverse groep die zoogdieren, vogels en sommige andere soorten omvat. Ze worden gekenmerkt door hun vermogen om hun lichaamstemperatuur intern te reguleren, in plaats van afhankelijk te zijn van externe warmtebronnen.

Deze interne warmteproductie stelt warmbloedige dieren in staat om een relatief constante lichaamstemperatuur te handhaven, ongeacht de externe omgevingsomstandigheden. Een stabiele lichaamstemperatuur is cruciaal voor de overleving van het dier en ondersteunt zijn fysiologische functies.

Endothermen hebben zowel vergelijkbare als verschillende manieren om warm te blijven, zoals dikke vetlagen, luchtlagen, specifieke arteriële patronen of vacht. Daarnaast hebben ze verschillende methoden om af te koelen, waaronder hijgen, het verwijderen van vacht, rollen in water of het vermijden van de zon.

Hoe genereren warmbloedige dieren warmte?

Endothermen genereren warmte door middel van metabolische processen in het lichaam, voornamelijk door het afbreken van voedsel. Tijdens de spijsvertering onttrekken ze de energie uit het voedsel, die we meten in calorieën. Vervolgens verbranden ze deze energie, wat warmte produceert.

Ze maken gebruik van verschillende mechanismen om hun lichaamstemperatuur te reguleren, zoals het aanpassen van hun metabolisme, het veranderen van de bloedstroom naar verschillende delen van hun lichaam, rillen, en hijgen om overtollige warmte af te voeren.

Zijn alle zoogdieren warmbloedig?

Alle zoogdieren en vogels zijn warmbloedig, of endoterm. Tot ongeveer 3.000 jaar geleden was er nog één overgebleven koudbloedige zoogdiersoort, een geitsoort.

Wat is het verschil tussen warmbloedig en koudbloedig?

Warmbloedige dieren, ook wel endotermen genoemd, reguleren hun lichaamstemperatuur door interne processen. Koudbloedige dieren, of ectothermen, reguleren hun lichaamstemperatuur daarentegen via externe bronnen, zoals de zon.

Warmbloedige dieren kunnen in elk soort omgeving leven 

Warmbloedigheid biedt zoogdieren en vogels verschillende voordelen op het gebied van aanpassing en overleving. Het stelt hen in staat om diverse ecosystemen te bewonen, variërend van de koudste poolgebieden tot de warmste tropische jungles. Hun endotermische eigenschappen maken het mogelijk om te functioneren in omgevingen die ongeschikt zouden zijn voor koudbloedige dieren.

Koudbloedige dieren daarentegen hebben interne temperaturen die overeenkomen met die van hun omgeving. Ze zijn vaak aangepast aan specifieke omgevingen, klimaten en temperaturen, wat verklaart waarom ectotherme dieren, zoals slangen en hagedissen, meestal in warmere klimaten worden aangetroffen. Ectothermen vertonen ook verschillende gedragsaanpassingen die hen helpen om te gaan met temperatuurfluctuaties en seizoensveranderingen. Dit omvat het overwinteren tijdens de koudere wintermaanden en het aestiveren tijdens de warmere zomermaanden.

Warmbloedige dieren hebben een constante lichaamstemperatuur

Hoewel koudbloedige dieren diverse standaard lichaamstemperaturen kunnen hebben, blijven de lichaamstemperaturen van warmbloedige dieren relatief stabiel. Bij zoogdieren ligt deze meestal tussen de 36 en 40 graden Celsius, terwijl de temperatuur bij vogels doorgaans tussen de 41 en 43 graden Celsius schommelt.

Warmbloedige dieren behouden hun energieniveau langer

Dankzij hun metabolische processen kunnen endotermische dieren hun energieniveaus gedurende langere tijd op peil houden, waardoor ze actief en alert blijven. Dit is bijzonder nuttig voor warmbloedige dieren tijdens het jagen, foerageren of vliegen. Ectotherme dieren zijn daarentegen over het algemeen minder actief gedurende de dag en nacht, omdat hun metabolisme afhankelijk is van externe omstandigheden.

Welke dieren zijn warmbloedig?

Er wordt aangenomen dat de voorouders van zoogdieren, bekend als mammaliamorfen, zich snel ontwikkelden van koudbloedige ectothermen naar warmbloedige endotermen. Tijdens het Laat-Trias, ongeveer 233 miljoen jaar geleden, stegen de lichaamstemperaturen van mammaliamorfen met ongeveer vijf tot negen graden Celsius binnen een periode van één miljoen jaar, wat relatief snel is in vergelijking met andere evolutionaire veranderingen.

Het is interessant om op te merken dat de regulatie van de lichaamstemperatuur samenhangt met de controle over de ontwikkeling. Rond de tijd dat men denkt dat endotermie is geëvolueerd, begonnen de voorouders van zoogdieren grotere hersenen en complexere zenuwstelsels te ontwikkelen.

Het is belangrijk om te onthouden dat endotermische eigenschappen niet uitsluitend voorkomen bij zoogdieren en vogels. Ook andere diersoorten kunnen hun lichaamstemperatuur reguleren via metabolische processen. Dit zullen we verder onderzoeken aan de hand van voorbeelden van warmbloedige dieren.

Tonijn

Als je je afvraagt of vissen koudbloedig zijn, is het antwoord: de meeste vissen wel, maar niet allemaal. De blauwvintonijn is bijvoorbeeld een warmbloedige vissoort. Deze vissen beschikken over een gespecialiseerd bloedvatenstelsel, een zogenaamde tegenstroomwisselaar, dat hen helpt om hun lichaamstemperatuur hoger te houden dan die van het omringende water.

Dankzij hun endotermische aard komen tonijnsoorten over de hele wereld voor, van de koudere arctische oceanen tot de tropische wateren. Endothermische mechanismen stellen tonijnen in staat om actiever en energieker te zijn, waardoor ze krachtiger en sneller kunnen zwemmen. In feite wordt geschat dat warmbloedige vissen 1,6 keer sneller zwemmen dan hun koudbloedige verwanten. Daarnaast kunnen ze diepten van ongeveer 500 tot 1.000 meter bereiken om voedsel te zoeken en aan roofdieren te ontsnappen.

Zwaardvis

Net als tonijnen beschikken zwaardvissen over een tegenstroomwisselaar die hen in staat stelt om bepaalde delen van hun lichaam—hun hersenen en ogen—tot 15 graden Celsius boven de temperatuur van het omringende water te verwarmen. Deze aanpassing stelt hen niet alleen in staat om sneller te denken, maar ook om beter te zien. Dit biedt hen een evolutionair voordeel ten opzichte van koudbloedige zeedieren, bijvoorbeeld bij het lokaliseren van prooi en het ontsnappen aan roofdieren. Bovendien kan dit hen veerkrachtiger maken tegen klimaatverandering en de daarmee gepaard gaande stijging van de oceaantemperaturen.

Haaien

Hoewel de meeste haaien koudbloedig zijn, zijn er vijf haaiensoorten binnen de familie Lamnidae—de makreelhaai—die warmbloedige eigenschappen vertonen. Dit omvat de witte haai (Carcharodon carcharias), de kortvinmakreelhaai (Isurus oxyrinchus), de langvinmakreelhaai (Isurus paucus), de haringhaai (Lamna nasus) en de zalmhaai (Lamna ditropis).

Deze haaienfamilie kan zijn lichaamstemperatuur boven die van de omgeving verhogen door een netwerk van bloedvaten te gebruiken om de warmte die door hun spieren wordt geproduceerd vast te houden. Het wordt aangenomen dat de zalmhaai de meest warmbloedige haai is, die zijn lichaamstemperatuur rond de 25 graden Celsius handhaaft, wat ongeveer 21 graden Celsius warmer is dan de oceaantemperaturen in zijn subarctische habitat.

Tejuhagedis

Hoewel hagedissen doorgaans als koudbloedig worden beschouwd, weerlegt de tejuhagedis deze veronderstellingen over reptielen. De Argentijnse zwart-witte teju vertrouwt meestal op zijn omgeving voor warmte, maar vertoont tijdens het paarseizoen endotermische neigingen door zijn lichaamstemperatuur met ongeveer 10 graden Celsius boven die van zijn omgeving te verhogen.

Men denkt dat de hormonen die tijdens het paarseizoen vrijkomen, ervoor zorgen dat de lichaamsweefsels van de hagedis harder gaan werken, waardoor er meer warmte wordt geproduceerd. Dit stelt hen in staat om langer actief te blijven, wat hen helpt om hun nageslacht beter te beschermen.

Vogels

Als warmbloedige dieren gebruiken bepaalde vogelsoorten een vorm van hijgen om af te koelen. Daarnaast maken ze gebruik van fladderen, een proces waarbij snelle, open-mondige ademhalingen worden gecombineerd met snelle trillingen van de vochtige keelmembranen. Dit zorgt voor verdamping, waardoor warmte uit het lichaam wordt afgevoerd.

Vogels staan er ook om bekend dat ze baden om hun lichaamstemperatuur te reguleren. Ze onderdompelen zich in koeler water, vergelijkbaar met wat mensen op warme dagen doen. Sommige vogels zetten hun veren op terwijl ze vochtig zijn en houden hun vleugels open om de bries nog meer te laten afkoelen.

Tijdens warme dagen nemen vogels ook de tijd voor een dutje. Deze vermindering van activiteit wanneer de zon op zijn sterkst is, helpt hen om oververhitting te voorkomen. Zodra het afkoelt, worden ze weer actiever.

Waadvogels, zoals flamingo's, hebben lange, dunne, onbedekte poten die warmte van hun lichaam afvoeren. Wanneer het warmere bloed in hun poten aankomt, verdwijnt de warmte en koelt het bloed af, waardoor de vogels zich kunnen verfrissen.

Pinguïns

Net als alle vogels zijn pinguïns warmbloedig. Ze hebben unieke manieren om hun lichaam warm te houden. In Antarctica, waar de temperaturen kunnen dalen tot extreme waarden van ongeveer -40 graden Celsius, moeten pinguïns een constante lichaamstemperatuur van ongeveer 37,8 tot 38,9 graden Celsius handhaven om te overleven. Dit is vooral belangrijk omdat ze op zoek naar voedsel naar koude diepten van minstens 500 meter duiken.

Pinguïns moeten ook lichaamswarmte genereren om hun eieren te incuberen. Na het paren legt een vrouwtje een ei en geeft het aan het mannetje om warm te houden. De warmte die het mannetje produceert, is essentieel voor de levensvatbaarheid van het ei. Hij houdt het van het ijs door het op zijn voeten te balanceren en bedekt het vervolgens met zijn vet, huid en veren om het warm te houden. Deze incubatietijd duurt ongeveer twee maanden, tijdens het koudste deel van de winter.

Tijdens deze incubatietijd verzamelen de mannelijke pinguïns zich in een grote groep om lichaamswarmte te delen. Dit stelt hen in staat hun metabolisme te verlagen, energie te besparen en warmte te blijven produceren, ondanks het vasten. Om te voorkomen dat er te veel warmte ontsnapt, kunnen pinguïns ook 80% van de warmte die verloren gaat met hun ademhaling terugwinnen via een warmteterugwinsysteem in hun neusholtes.

Individueel behouden pinguïns het merendeel van hun warmte door middel van plukjes dons aan de veer shafts, die een luchtlaag vasthouden en meer dan 80% van hun lichaamstemperatuur isoleren.

Soms moeten pinguïns zich ook afkoelen. Ze doen dit op verschillende manieren, waaronder het verplaatsen naar schaduwrijke gebieden, hijgen, het opschudden van hun veren en het van hun lichaam afhouden van hun vleugels. Sommige soorten in warmere gebieden hebben meer onbedekte plekken op hun lichaam waar warmte kan ontsnappen.

Neushoorns

Als endotermische dieren moeten neushoorns hun lichaamstemperatuur zelf reguleren in een proces dat thermoregulatie wordt genoemd. Hun bloedvaten liggen dicht bij het huidoppervlak, wat het gemakkelijker maakt voor warmte om uit de huid te ontsnappen, waardoor ze zich kunnen afkoelen.

Neushoorns hebben geen zweetklieren, dus ze zoeken actief naar waterbronnen om af te koelen. In een proces dat bekendstaat als waden, rollen de neushoorns zich in koel, vochtig modder, waardoor de warmte van hun lichaam kan ontsnappen.

Honden

Honden zijn warmbloedige zoogdieren. Ze kunnen niet door hun huid zweten om af te koelen, dus hijgen ze om overtollige warmte kwijt te raken. Door hun mond open te houden en snel in en uit te ademen, verdampt het vocht van hun tong en mond sneller, waardoor warmte wordt afgevoerd. Ze geven ook warmte af via hun neus en de kussentjes van hun poten.

Omdat honden gedomesticeerde dieren zijn, vinden mensen vaak manieren om hen koel te houden, zoals het vermeerderen van hun vacht om lange haren te verwijderen, hen koud water te geven om te drinken en andere verkoelende middelen zoals ijslikken aan te bieden. Tevens vermijden ze het om met hen te wandelen tijdens de warmste delen van de dag.

Gordeldieren

Ondanks hun reptielenachtige uitstraling zijn gordeldieren zoogdieren die hun lichaamstemperatuur intern reguleren. Ze hebben echter een lagere stofwisseling, waardoor ze, hoewel ze endotermisch zijn, minder bestand zijn tegen temperatuurveranderingen. Gordeldieren komen voor in gematigde en warme habitat, zoals regenwouden, graslanden en semi-woestijnen.

Walvissen

Walvissen hebben een vergelijkbare gemiddelde lichaamstemperatuur als mensen, rond de 37 graden Celsius (98,6 graden Fahrenheit). Om warmteverlies in de koude oceaanwateren te voorkomen, beschikken walvissen over een dikke laag isolerende blubber. Deze vettige weefsels en eiwitten dienen ook als energiereserve, waardoor walvissen lange tijd zonder voedsel kunnen overleven tijdens migraties.

Walvissen maken ook gebruik van tegenstroomwarmte-uitwisseling via een complex systeem van slagaders en aders om hun lichaamstemperatuur te handhaven en aanzienlijk warmteverlies te voorkomen vanuit gebieden zonder blubber, zoals de vinnen. Hun gebrek aan arteriële en veneuze kleppen maakt het mogelijk dat warm bloed gemakkelijker specifieke gebieden van het lichaam kan bereiken wanneer dat nodig is.