Karvoitus

Karvoitus tarkoittaa erityisesti nisäkkäille ominaisia keratiinisäikeitä, jotka kasvavat eläimen ihosta. Karvat ovat pituudeltaan muutamasta millimetristä yli metriin. Useimmilla nisäkkäillä on jonkin asteinen karvoitus. Monet ihmiset poistavat osan karvoituksestaan.

Karvojen synty ja rakenne

Karvat kiinnittyvät eläimen ihossa oleviin karvatuppiin, jotka ovat noin 4 mm syviä onkaloita ja ulottuvat orvaskedesta verinahkaan. Karva kiinnittyy tupen sisällä olevaan karvanystyyn eli papillaan, joka kytkee karvan eläimen hermostoon ja verenkiertoon. Karvanystyyn välittyy verisuonia pitkin ravintoaineita, ja sen solujen tuottamat kuona-aineet vastaavasti poistuvat verenkiertoon. Karvanystyn pinnalla ja reunilla on ohut tyvisolukerros, jonka solut tuottavat karvan pintakerroksen suomusoluja. Nystyn keskellä on puolestaan kuitusoluja tuottavia tyvisoluja. Karvan kasvuvaiheessa tyvisolut tuottavat jatkuvasti uusia hiussoluja mitoosin eli solunjakautumisen tuloksena. Tyvisolukerroksen yhteydessä on myös melanosyyttisoluja, joiden muodostama väripigmentti eli melaniini antaa hiusten luonnollisen värin. 
Karvanystyn päällistä osaa kutsutaan karvasipuliksi. Sipulissa tapahtuu keratinisoituminen, jossa tyvisoluista irtaantuneet keratinosyyttisolut tuottavat solut vähitellen täyttävää keratiinia, joka on hyvin erilaistunut, liukenematon valkuaisaine. Keratiini kovettaa solun tuman ja hävittää vähitellen muutkin soluelimet, ja kun solu on käyttänyt kaikki energiavarastonsa keratiinin tuottamiseen, se kuolee. Karvan varsi muodostuu näistä kovettuneista keratiinia sisältävistä soluista, jotka muodostavat useita samankeskisiä kerroksia. 
Esimerkiksi ihmisen hiuksissa voidaan erottaa kolme erityyppistä solukerrosta: ydinkerros (medulla), kuori- eli kuitukerros (korteksi) ja pintakerros (kutikula). Ytimessä on verraten vähän keratiinia sisältäviä solukimppuja, joiden välissä on ilmaa. Ihon sisäpuolella ydinkerroksessa on solunestettä sisältäviä eläviä soluja.
Kuorikerroksessa on pitkiä, karvan suuntaisia kuitusoluja, joiden keratiinipitoisuus on korkea. Kuorikerros koostuu pääosin keratiiniproteiiniketjuista ja hiustupen melanosyyttisoluissa syntyneistä väripigmenteistä eli melaniinirakeista. Karvan pintakerroksessa on litteitä suomuisia suomusoluja joiden ulommat reunat suuntautuvat kohti hiuksen kärkeä.
Karvatupen yhdellä sivulla on lisäksi aina talirauhanen, joka tuottaa hiusta suojaavia rasvahiukkasia, sekä karvankohottajalihas, jonka avulla karva voi nousta pystyyn. Esimerkiksi pelkotilanteessa hermosto voi tuottaa karvatupille signaalin, jonka tuloksena karvat nousevat pystyyn. Ihmisen tapauksessa puhutaan tällöin myös ihon menemisestä kananlihalle.
Kasvuvaiheessaan karvat kasvavat yleensä verrattain nopeasti, esimerkiksi ihmisen vartalokarvat 0,1–0,3 mm päivässä. Kasvunopeus on kuitenkin yksilöllistä ja riippuu karvan tyypistä. Kunkin kasvujakson jälkeen karvatuppi siirtyy lyhyen välivaiheen kautta lepovaiheeseen, jolloin karva irtoaa helposti. Kasvu- ja lepovaiheet sisältävä karvojen elinkierto kestää ihmisellä yleisimmin 2–5 kuukautta, ja esimerkiksi kulmakarvat uusiutuvat keskimäärin kahdesti vuodessa. Hiusten kasvujakso on kuitenkin paljon pitempi ja koko elinkierto saattaa kestää 3–5 vuotta.

Karvapeite

Useimmilla nisäkkäillä on tiheä ihoa suojaava karvapeite, jota kutsutaan eläimen turkiksi. Sen tehtävänä on suojata eläintä ja toimia eristekerroksena. Karvoituksen lasketaan olevan peräisin nisäkkäiden varhaisen kehityksen ajoilta, jolloin ne olivat aktiivisia pääosin öiseen aikaan ja lämpöä eristävästä kerroksesta oli erityistä hyötyä. 
Karvapeite voidaan yleensä jakaa kahteen osaan. Sisemmässä osassa on hienosta villakarvasta koostuva sisäturkki, joka toimii lämpö- ja valoeristeenä. Villakarvat ovat hyvin ohuita ja joustavia, eikä niissä ei ole varsinaista karvan ydinosaa. Niiden pintakerroksen solut ovat ylöspäin kihartuneita suomuisia soluja, joiden ansiosta karvat takertuvat toisiinsa ja muodostavat huopamaisen peitteen. Ulompi karvapeite eli päällysturkki puolestaan koostuu pitkistä, paksuista ja jäykistä peitinkarvoista, joiden pintakerros on sileä. Pitkät ja vahvat peitinkarvat suojaavat eläintä muun muassa mekaanisilta kolhuilta ja sateelta. Muun muassa siilien ja piikkisikojen piikit ovat suuria ulomman karvapeitteen karvoja, joihin on muodostunut tarkoitukseen sopiva kova pintakerros, ja myös muurahaiskäpyjen suomumaiset levyt ovat kehittyneet karvapeitteestä.
Karvoitus uusiutuu joillakin lajeilla varsin tasaisesti ympäri vuoden, kun taas toisilla lajeilla on tiettyinä vuodenaikoina karvanlähtöaika, jolloin suuri osa karvoituksesta uusiutuu. Vanhan, pois irronneen karvan tilalle kasvaa yleensä välillä levossa olleesta karvatupesta uusi karva. Joillakin nisäkäslajeilla, kuten valailla, karvoitus kuitenkin häviää lähes kokonaan sikiö- ja poikasvaiheen jälkeen. Karvoitus toimii paitsi suojaavana ja eristävänä kerroksena myös feromonien erityksen apuvälineenä, mitä pidetään yhtenä selityksenä sille, että ihmiselläkin on säilynyt runsas häpy- ja kainalokarvoitus, vaikka muuten ihmisen karvoitus on huomattavasti vähäisempää kuin useimmilla maanisäkkäillä. Karvoitus on selvästi vähentynyt myös monilta muilta nisäkkäiltä, kuten esimerkiksi virtahevoilta, vyötiäisiltä ja norsuilta.
Karvoituksen väritys ja kuviot auttavat nisäkkäitä suojautumaan pedoilta ja sulautumaan ympäristöön. Nisäkkäiden vatsapuolen karvoitus on usein muuta ruumista vaaleampi, mikä tavanomaisessa valaistuksessa hämää saalistajia, sillä väritys heikentää syvyyssuuntaista havaitsemista. On myös tavallista, että karvoituksessa on kuvioita, joilla eläin joko pyrkii näyttämään samanlaiselta kuin saalistaja tai viemään saalistajan huomion. Väritys on tavallisesti ominainen kullekin lajille ja usein myös lajin eri sukupuolille, mikä helpottaa pariutumista saman lajin eri sukupuolta olevien yksilöiden välillä. Turkin väritys voi vaihdella vuodenajan mukaan etenkin kesä- ja talviturkin välillä. Nisäkkäiden tuntokarvat viestittävät niiden läheisyydessä olevista kappaleista, mistä on hyötyä varsinkin hämärissä olosuhteissa.

Karvoituksen kehitys

Kädellisistä apinoista kehittynyt ihminen näyttäisi menettäneen aikojen saatossa suurimman osan karvoituksestaan, mutta todellisuudessa ihmislajin karvakato ei ole läheskään niin merkittävä kuin ensisilmäyksellä näyttäisi. Useimmilla ihmisillä täysin karvattomia ovat limakalvojen lisäksi vain kämmenet, jalkapohjat ja useimmilla naisilla isot häpyhuulet ja miehillä siitin. Lisäksi alkuperäiset ihmisapinat olivat varsin pieniä otuksia, joten osa karvoituksen harvenemisesta selittyy sillä, että ihmislajin yksilökoon kasvaessa karvoituksen tuuheus ei ole pysynyt perässä. Kuitenkin esimerkiksi gorillat jotka ovat olleet pitemmän ajan isokokoisia yksilöriippumattomasti, ovat verkkaisen kasvun myötä kehittäneet suurikokoisellekin apinalajille vahvan karvapeitteen, joten nimenomaisesti ihmisen kehitys huomattavan pienestä apinasta erityisen nopeasti on ollut keskeistä ihmisen karvoituksen jälkijättöisyyteen suhteessa yksilökokoon. 
Ihmisen karvattomuuteen on etsitty selitystä paremmasta lämmön haihtumisesta savanniolosuhteissa. Toisen teorian mukaan täiden, kirppujen ja muiden loisten levittämät taudit saivat aikaan valintapaineen, joka suosi vähemmän karvaisia yksilöitä. Ihmiset ovat ainutlaatuinen laji siinä mielessä, että sillä on pidemmät karvat kuin millään muulla lajilla. Nämä ihmisen pitkät karvat kasvavat päälaella ja niitä kutsutaan hiuksiksi. On arveltu, että pitkillä hiuksilla oli niiden kehittymisaikaan funktiona pariutumiskumppanin houkutteleminen. Näin ihmisen hiukset olisivat vähän samanlainen asia kuin vaikka riikinkukon komea pyrstö.

Ihmisen karvat

Tukka eli hiukset ovat päälaella kasvavaa karvoitusta. Jotkut miespuoliset ja harvat naispuoliset henkilöt saattavat menettää karvoituksensa päälaeltaan. Tätä kutsutaan kaljuuntumiseksi. Hiukset kasvavat pidemmiksi kuin muut ihmisen karvat. Kulmakarvat estävät hien valumisen silmiin, mutta ovat myös merkittävä elekielen väline. Silmäripset ovat silmäluomien päässä sijaitsevia erikoistuneita karvoja, jotka tehokkaasti estävät roskia joutumasta silmiin, ja jos roskat sinne kuitenkin päätyvät, voivat ne räpytellessä tarttua silmäripsiin. Korvakarvat suojelevat korvia lialta. Korvakarvat saattavat alkaa ikääntymisen myötä kasvaa kiihtyvää tahtia ja ovatkin liki ainoita karvoja, joita on enemmän vanhemmalla iällä kuin nuorena. Nenäkarvat suojaavat nenää lialta. Silmäripsien ohella ne ovat kenties ihmisen karvoista hyödyllisimpiä, sillä nenän limakalvojen lisäksi ne suojaavat myös keuhkoja turhalta roskalta. Parta on miesten leuassa ja poskilla esiintyvää karvoitusta, jonka kasvu alkaa yleensä murrosiässä. Myös naisille voi kasvaa partakarvoja. Viikset mielletään usein osaksi partaa, mutta ne ovat sikäli erilliset, että kasvavat monille vuosia aiemmin kuin muu parta.
Kainalokarvat ilmaantuvat samoihin aikoihin kuin häpykarvat. Kainalokarvojen tarkoitus piilee lisääntymisessä, sillä hiessä olevat seksuaaliset houkuttimet, feromonit, tarttuvat paremmin karvaiselle kuin sileälle iholle. Monet naiset ja nykyään myös miehet poistavat kainalokarvansa, yleensä hygienia- ja ulkonäkösyistä johtuen. Rintakarvoitus on miesten yläkehon etupuolella sijaitsevaa karvoitusta, joka kasvaa usein vasta noin 30 vuoden iässä. Osa miehistä poistaa rintakarvansa. Häpykarvoitus on karvoitusta ihmisruumiin etupuolella, hieman  sukupuolielinten yläpuolella, miehillä myös kivespussien iholla ja naisilla ulompien häpyhuulien sisäpinnalla. Häpykarvoitus kasvaa kummallekin sukupuolelle murrosiän myötä. Häpykarvoitus toimii sukuelinten pehmusteena yhdynnän aikana. Naisilla lisäksi virtsa ja muu lika valuu häpykarvoja pitkin pois iholta, ja karvoitus myös suojaa naisen sukupuolielimiä bakteereilta. Häpykarvoituksen poistaminen osittain tai kokonaan on tapana joillakin ihmisillä. Takamuskarvoitus on useimmiten miehillä esiintyvää takamusvaossa kasvavaa karvoitusta, joka saattaa vaikeuttaa hygieniaa huomattavasti ja olla otollinen loisille. 
Käsi- ja sormikarvat ovat useimmilla ihmisillä, varsinkin miehillä, käsivarsilla ja sormien päällyspuolella nivelten välissä kasvavaa karvoitusta. Naisillakin on käsikarvoja, mutta ne ovat yleensä huomaamattomampia. Nämä karvat kasvavat jo varhaisella iällä ja ovat ilmeisesti jäänne ajalta, jolloin laji oli kauttaaltaan karvainen. Säärikarvat ovat säärissä kasvavaa karvoitusta. 1950-luvulla Suomessa ne olivat tavanomaisia kummallakin sukupuolella, mutta nykyään monet naiset ja jotkut miehet poistavat ne eri tavoin, koska pelkäävät karvojen näyttävän rumilta.