اكتشافات مذهلة: حيوانات تتحكم في حرارة أجسامها للبقاء على قيد الحياة

المملكة العربية السعودية - وكالة أنباء إخباري

اكتشافات مذهلة: حيوانات تتحكم في حرارة أجسامها للبقاء على قيد الحياة

لطالما اعتُبرت القدرة على الحفاظ على درجة حرارة داخلية ثابتة، والمعروفة باسم "ثبات الحرارة"، سمة مميزة للعديد من الثدييات والطيور. ومع ذلك، تُشير الأبحاث الحديثة إلى أن مملكة الحيوان تُخفي تعقيدات أكبر بكثير مما كان يُعتقد سابقًا، حيث تكتشف التكنولوجيا المتطورة سلوكيات فسيولوجية غير عادية. يُطلق العلماء الآن على هذه القدرة على تغيير درجة حرارة الجسم الداخلية، إما لدقائق أو ساعات أو أسابيع، اسم "التباين الحراري"، وهي استراتيجية حيوية تُمكن الكائنات من تحدي الظروف البيئية القاسية، بدءًا من العواصف والفيضانات وصولًا إلى مواجهة الحيوانات المفترسة.

تُعيد هذه الاكتشافات صياغة فهمنا لكيفية نجاة الأنواع وتكيفها. في القرن الثامن عشر، أذهل الفيزيائي البريطاني تشارلز بلاجدن الأوساط العلمية بقدرته على الحفاظ على درجة حرارة جسمه ثابتة عند 37 درجة مئوية تقريبًا، حتى عندما كان في غرفة تقترب حرارتها من 93 درجة مئوية. تُعرف هذه الظاهرة اليوم باسم "ثبات الحرارة". لكن التطورات في تقنيات التتبع الحديثة، التي تسمح للباحثين بمراقبة الحيوانات الصغيرة وعمليات الأيض لديها في بيئاتها الطبيعية، بدأت تُظهر "غرابة" أكبر بكثير في العالم الحيواني، كما تُشير دانييل ليفيسك، أخصائية البيئة الفسيولوجية للثدييات في جامعة مين.

يُعد السبات الشتوي، وهو الشكل الأكثر تطرفًا وشهرة للتباين الحراري، مثالًا كلاسيكيًا. تُعرف الحيوانات التي تمارس السبات الشتوي، مثل تلك التي تعيش في نصف الكرة الشمالي، بقدرتها على الدخول في فترات طويلة من "الخمول العميق"، حيث يتباطأ الأيض بشكل كبير وتنخفض درجة حرارة الجسم إلى ما يقرب من درجة التجمد. تُساعد هذه الاستراتيجية على توفير الطاقة والبقاء على قيد الحياة خلال فصول الشتاء الطويلة والباردة. ومع ذلك، يُشير العلماء الآن إلى أن السبات الشتوي هو مجرد نقطة واحدة على طيف واسع من سلوكيات الخمول.

تُظهر العديد من الثدييات أشكالًا أقصر وأقل حدة من الخمول، تُعرف باسم "الخمول السطحي"، والذي يتضمن انخفاضات أصغر في الأيض وتقلبات أقل في درجة حرارة الجسم. تُستخدم هذه الفترات القصيرة من الخمول عند الحاجة، مما يُشير إلى أن الخمول له وظائف متعددة تتجاوز مجرد النجاة من الشتاء. يقول عالم الفسيولوجيا المقارنة فريتز جايزر من جامعة نيو إنجلاند في أستراليا: "الأمر معقد للغاية... وهو أكثر إثارة للاهتمام بكثير من ثبات الحرارة"، مُضيفًا أن هذه التكيفات الفسيولوجية تُقدم رؤى قيمة حول مرونة الحياة.

تُعد الخفافيش الأسترالية ذات الأذنين الطويلتين مثالًا حيًا على هذا التكيف. تُعدل هذه الخفافيش استخدامها للخمول بناءً على التغيرات اليومية في الظروف الجوية. في دراسة نُشرت عام 2021 في مجلة Oecologia، استخدمت عالمة بيولوجيا الخفافيش ماري آس فيلدال أجهزة إرسال صغيرة لقياس درجات حرارة الجلد لـ 37 خفاشًا طليقًا في أستراليا. وجدت الدراسة أن الخفافيش قضت وقتًا أطول في الخمول عندما كان الجو باردًا، ودخلت في الخمول بشكل متكرر مع زيادة سرعة الرياح والأمطار. تُوضح فيلدال أن هذا السلوك منطقي؛ فالرياح والأمطار تجعلان الطيران أكثر استهلاكًا للطاقة، مما يُمثل تحديًا كبيرًا لحيوانات صغيرة جدًا، ويجعل العثور على الحشرات التي تتغذى عليها أكثر صعوبة.

حتى أن هناك تقارير تُفيد بأن الخفافيش الحاملة من نوع "hoary bats" تدخل في حالة خمول خلال عواصف الربيع غير المتوقعة، وهي مناورة فسيولوجية تُوقف حملها مؤقتًا. تُشير فيلدال إلى أن هذا يُمكّنها من "تحديد وقت الولادة إلى حد ما، وهو أمر مفيد للغاية عند العيش في بيئة يمكن أن تكون قاسية جدًا في الربيع." تُعتبر عملية إنتاج الحليب مكلفة أيضيًا، لذا فإن الولادة عندما يكون توفر الغذاء جيدًا يُمثل ميزة تطورية.

لا تقتصر هذه القدرة على الخفافيش. حيوانات مثل "السنجاب الطائر السكري"، وهي جرابيات صغيرة ذات أنف وردي "تطير" بين الأشجار باستخدام طيات جلدية شبيهة بالجناح، نادرًا ما تستخدم الخمول ولكنها تستطيع الاستفادة منه في حالات الطوارئ الجوية الكبرى. خلال عاصفة إعصارية من الفئة الأولى، وجدت الأبحاث أن هذه الحيوانات دخلت في حالة خمول، مما أدى إلى خفض درجة حرارة أجسامها بشكل كبير. وبالمثل، لوحظت فترات خمول غير عادية متعددة الأيام في فئران شوكية ذهبية في المختبر استجابة لحدث فيضان عرضي.

يُوضح جايزر أن هذا الاستخدام المرن للخمول يُمكّن الكائنات المتباينة الحرارة من تجاوز الكوارث. في المقابل، لا تستطيع الأنواع ثابتة الحرارة تقليل حاجتها للغذاء والماء بهذه السهولة، وقد لا تتمكن من الصمود في وجه الظروف الصعبة. تُضيف أخصائية البيئة الفسيولوجية جوليا نواك من جامعة ليفربول جون مورس في إنجلترا، والمشاركة في تأليف دراسة السنجاب الطائر السكري: "قد لا يكون هناك طعام، وربما لا يوجد ماء، وقد يكون الجو دافئًا جدًا". تُشير إلى أن الخمول، خاصة في المناطق المدارية، له "الكثير من المحفزات المختلفة".

لا تقتصر المحفزات على الظروف البيئية القاسية. يمكن أن تُثير التهديدات المختلفة، مثل وجود الحيوانات المفترسة، سلوكيات الخمول أيضًا. على سبيل المثال، يدخل "الفأر النوام الصالح للأكل" أحيانًا في فترات طويلة من الخمول في أوائل الصيف. على الرغم من أن هذا السلوك أربك الباحثين في البداية – لماذا ينام الحيوان خلال الصيف الدافئ الغني بالطعام، خاصة إذا كان ذلك يعني التخلي عن فرصة التكاثر؟ – إلا أن سنوات من البيانات كشفت أن الخمول في هذه الحالة قد يكون استجابة للتهديدات البيئية أو نقص الموارد، مما يُمثل مثالًا آخر على التكيفات المذهلة التي تُظهرها الحياة لمواجهة التحديات.

وكالة أنباء إخباري