جنرال لواء

لماذا لا تتجمد أقدام البطريق؟: تكيف تطوري رائع

لماذا لا تتجمد أقدام البطريق؟: تكيف تطوري رائع


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

غالبًا ما يتم البحث عن طيور البطريق باعتبارها الأباطرة المحبوبين الذين يرتدون ملابس السهرة في القطب الجنوبي. على الرغم من أن هناك 17 الأنواع المختلفة ، ربما الأكثر شهرة ليست سوى البطريق الإمبراطور. تشتهر الطيور التي لا تطير بقدرتها الرائعة على تحمل درجات حرارة أقل بكثير -40 درجة مئوية. إنهم يقفون باستمرار على الجليد طوال اليوم ، الأمر الذي يطرح السؤال ، لماذا لا تتجمد أقدام البطاريق؟

في القطب الجنوبي ، يصبح الجو باردًا إلى حد ما. للبقاء على قيد الحياة في درجات الحرارة دون الصفر ، قامت طيور البطريق بتكييف تقنية فريدة للحفاظ على أقدامها من التجمد.

الحل المبتكر في حماية أقدام طيور البطريق من التجمد

تقضي طيور البطريق الإمبراطور حياتها بأكملها في القتال ضد درجات الحرارة المتجمدة في القطب الجنوبي. تمامًا مثل أي حيوان آخر من ذوات الدم الحار ، فإنهم يصنعون الحرارة الخاصة بهم عن طريق استقلاب الأطعمة.

ومع ذلك ، في القطب الجنوبي ، يجب أن تستخدم طيور البطريق استراتيجيات مبتكرة أخرى لمنع أطرافها من التجمد. طبقة عازلة من الريش (طبقة سميكة من الريش) من الخارج ، وتحتها ، طبقة أخرى من الجلد تحمي جسم البطريق من البرد.

على الرغم من أن الدهون والريش غير موجودة على أقدام طيور البطريق. لإبقائهم دافئين ، يستخدمون تقنية تطورية فريدة.

يعتمد السحر وراء الحفاظ على جسد البطريق دافئًا على قدرته الرائعة على إبقاء أقدامه فوق درجات الحرارة المنخفضة. يتم وضع عضلاتهم في أجسامهم لحمايتهم من البرد. تمتد الأوتار الطويلة والقوية إلى أسفل حتى أقدامهم للتحكم في الحركة. الأوتار سميكة ولا تتأثر بالبرد بسهولة.

ومع ذلك ، فإن ضخ الدم الدافئ من خلال أقدامهم قد يتسبب في إشعاع الحرارة بعيدًا في الأرض. لمنع ذلك ، تستخدم طيور البطريق نظامًا يعرف باسمتيار مضادالتبادل الحراري. قبل أن يصل الدم الدافئ إلى أقدامهم ، تلتف الأوعية الدموية التي تنتقل إلى القدمين حول الأوعية العائدة. باستخدام هذه الطريقة ، يقوم الدم الذي يتدفق نحو أقدامهم بإلقاء الحرارة في الدم المتدفق عائدًا إلى أجسامهم.

أنظمة التبادل الحراري للتيار المعاكس لأقدام البطاريق: تلتف السفن حول بعضها البعض لتبادل الحرارة قبل أن تفقد على الأرض. [مصدر الصورة: SciShow عبر يوتيوب]

أدناه ، يشرح Hank Green ، مجموعة من SciShow العملية الرائعة.

تقنيات الحفاظ على الحرارة الفريدة الأخرى

إن نظام التبادل الحراري المذهل الذي تستخدمه طيور البطريق ليس هو العملية الرائعة الوحيدة التي تستخدمها طيور البطريق للحفاظ على البرودة في مكانها.

وفقًا لدراسة نُشرت في عام 2013 ، لدى طيور البطريق حيلة أخرى في سواعدها.

تشير الدراسة إلى أن طيور البطريق الإمبراطور تحافظ على درجة حرارة سطح الجسم أقل من درجة حرارة الهواء المحيط بها. على الرغم من أنها تبدو غير منطقية ، إلا أن هذه العملية الإضافية تتيح لهم تحسين مناخ القطب الجنوبي القاسي.

من خلال الحفاظ على طبقة ريشها أبرد من درجات حرارة الهواء الخارجي ، اكتشف العلماء الذين قاموا بالتحقيق في طيور البطريق تأثيرًا فريدًا يسمح للطيوراكتساب الحرارة.

اكتساب الحرارة عن طريق البرودة

بينما تفقد طيور البطريق بعضًا من حرارتها من خلال طبقة ريشها العازلة ، فإن الحفاظ على برودة ريشها يتيح لها اكتساب قدر ضئيل من الطاقة مرة أخرى.الحمل الحراري.

الحمل الحراري هو عملية نقل الحرارة من خلال حركة السوائل. تعمل العملية عن طريق امتصاص بعض الحرارة من هبوب رياح أكثر دفئًا من الهواء بشكل دوري مع منع الهواء من امتصاص الحرارة من أجسامهم.

تصف مجلة سميثسونيان ،

"بينما يدور هواء القطب الجنوبي البارد حول أجسامهم ، يتلامس الهواء الأكثر دفئًا قليلاً مع الريش ويتبرع بكميات دقيقة من الحرارة لطيور البطريق ، ثم يدور بعيدًا في درجة حرارة أكثر برودة قليلاً."

كشف التصوير الحراري لقطيع من طيور البطريق عن نتائج مذهلة.

[مصدر الصورة:جامعة ستراسبورغ والمركز الوطني للبحث العلمي (CNRS) عبر مجلة سميثسونيان]

بعد فحص النتائج ، اكتشف الباحثون أن ريش طيور البطريق لا يزال أبرد ببضع درجات من درجة حرارة الهواء.

في وقت القياس ، كانت درجة الحرارة بالخارج تقريبًا -17 درجة مئوية. كان ريش طيور البطريق على رؤوسهم وصدرهم وظهورهم -19, -22, و -23 درجة مئوية على التوالي.

أكدت عمليات المحاكاة الحاسوبية أن بعض الحرارة استُعيدت مرة أخرى من خلال التيارات الحرارية.

على الرغم من أن النتائج كانت ضئيلة ، إلا أنه في القطب الجنوبي حيث تعيش طيور البطريق في درجات حرارة أقل من -40 ، فإن كل درجة لها أهميتها.

تعد طيور البطريق الإمبراطور حقًا من الأنواع الرائعة. لقد مكنت تكيفاتهم الفريدة أجيالًا من طيور البطريق من التغلب على البرد حتى في أسوأ الظروف. تعيش الأنواع حياة متطلبة ؛ يمشون لمسافة تزيد عن 100 كيلومتر إلى مناطق التغذية ويتعين عليهم البقاء على قيد الحياة في أقسى الظروف الجوية في العالم ومع ذلك ، فإن أقدامهم الرائعة وريشهم الفريد لم تحبطه الطبيعة الأم.

راجع أيضًا: التقليد الحيوي: أكثر أشكال الإطراء إخلاصًا

بقلم مافريك بيكر


شاهد الفيديو: وثائقي حكايات من حافة العالم Documentary FHD (قد 2022).