وإليك حقيقة مرحة: الحيتان والدلافين ليست حقا سمك.
قد تكون هذه إحدى حقائق العالم التي تجعلك تشك في وجودك، ولكنها صحيحة تمامًا. الحيتان والدلافين ليست سمك؛ هم من الثدييات، تماما مثلنا البشر!
هذا له بعض الآثار التي تجعلها تبرز من معظم أعضاء الأحياء المائية الخاصة بهم. أولاً، تلد الحيتان صغارها (على عكس وضع البيض) وتطعم الحليب. إنهم ذوات الدم الحار أيضًا، ويميلون إلى الشعور بالفراء على أجسامهم (على الرغم من كونه متناثرًا جدًا). ومع ذلك، فإن التمييز الأكثر إثارة للاهتمام بين الحيتان والأسماك الأخرى هو أن الأول لا يملك خياشيم. وهذا يعني أنهم لا يستطيعون تنفس الأكسجين المذاب في الماء، وبالتالي يجب عليهم القدوم إلى السطح في كل مرة يريدون تنفس الهواء.
السؤال هو - كيف تمكن الحيتان (والثدييات الأخرى التي تعيش تحت الماء) من حبس أنفاسها لفترة طويلة قبل أن تأخذ نفسًا آخر؟
إجابة مختصرة: تحقق رئة الحيتان أقصى استفادة من كل نفس، وتخزن الأكسجين الزائد في بروتين خاص موجود في العضلات يسمى الميوغلوبين. أيضا، فإنها تحافظ على الطاقة تحت الماء عن طريق إبطاء معدل ضربات القلب عن قصد، وبناء الشرايين المختارة والحد من إمدادات الدم إلى عدد قليل من الأعضاء.
تطور الحيتان:
تنتمي الحيتان والدلافين إلى جانب حيوانات بحرية معينة، مثل خنازير البحر والفظ والفقمة، إلى مجموعة خاصة من الثدييات تسمى الحيتانيات. قد يفاجئك أنك لاحظت منذ ملايين السنين، أن أسلاف الحيتان التطوريين ساروا على الأرض، مثلما نفعل اليوم. ومع ذلك، على مر السنين، هاجروا تدريجيا إلى البحار، واقتادوا إلى نمط الحياة "المائي" وتوقفوا عن قضاء الوقت على الأرض تماما. هذا هو السبب في أن هذه الكائنات البحرية (الحيتان والدلافين ، ...إلخ) تبدو وكأنها سمكة، ولكنها في الواقع لا تستحق هذا التصنيف.
لا تملك الحيتان والدلافين خياشيم:
من بين الأشياء الأولى التي ربما تعلمتها عن الأسماك في المدرسة الثانوية أن لديهم أعضاء خاصة تسمى الخياشيم يمكنها استخلاص الأكسجين المذاب من الماء وتمكينه من التنفس تحت الماء.
في المقابل، تحتوي الدلافين والحيتان على مجموعة من الرئتين مثلنا، مما يعني أنها لا تستطيع التنفس تحت الماء.
بسبب هذه الضرورة البيولوجية، يجب على هذه الأنواع السطحية بشكل متكرر للحصول على بعض الهواء النقي.
وبينما تظهر الدلافين عادة كل بضع دقائق للحصول على أكسجين طازج، فإن الحيتان أفضل بكثير عندما يتعلق الأمر بحبس أنفاسها تحت الماء، ومن المعروف أنها تحبس أنفاسها لمدة تصل إلى ساعتين!
كيف تحبس الحيتان أنفاسها تحت الماء لفترة طويلة؟
كفاءة الجهاز التنفسي:
هناك بعض الأشياء التي تلعب في صالح الحيتان عندما يتعلق الأمر بحبس أنفاسهم لفترة طويلة. بالنسبة للمبتدئين، لدى الحيتان نظام تنفسي فعال جدا، مما يساعدهم على تحقيق أقصى استفادة من نفس واحد. لوضع هذا في المنظور، اعتبر هذا - البشر يتنفس حوالي 12-20 مرة في الدقيقة عند الراحة، ولكن فقط امتصاص 5 ٪ من الأكسجين في نفس واحد. في المقابل، يمكن للحوت استيعاب ما يصل إلى 90 ٪ من الأكسجين في كل نفس، وذلك بفضل نظامه التنفسي ذو الكفاءة العالية. بهذه الطريقة، يكتسب الحيتان الكثير من الأكسجين أكثر من الإنسان في نفس اليوم.
الحفاظ على الطاقة
بينما تحت الماء، تحتفظ الحيتان بقدر ما تستطيع من الطاقة من خلال إبطاء معدل ضربات القلب والحد من تدفق الدم إلى عدد قليل من الأعضاء المختارة، مثل الدماغ والقلب والعضلات (دون التأثير على ضغط الدم) لاستغلال الإمكانات الكاملة لواحد نفس.
الميوجلوبين: ميزة بيولوجية:
أكبر ميزة للحيتان هي الميوجلوبين، وهو بروتين موجود في عضلات معظم الثدييات. تتمثل المهمة الأساسية للميوجلوبين في الارتباط بجزيئات الأكسجين، أو ببساطة تخزين الأكسجين الزائد. لذلك، عندما تحبس أنفاسك حتى ولو لفترة قصيرة، يكون الميوجلوبين هو الذي يوفر الأكسجين لجسمك.
بما أن الثدييات المائية تنفق الكثير من الوقت تحت الماء، فإن عضلاتها لديها بشكل طبيعي المزيد من الميوجلوبين من الثدييات البرية مثلنا. ومع ذلك، حتى بين الثدييات البحرية، لدى الحيتان بقعة خاصة من وجهة نظر الميوجلوبين. في دراسة نُشرت عام 2013، وُجد أن الحيتان لديها بروتينات الميوجلوبين المشحونة إيجابيا في عضلاتها.
هذه الخاصية مفيدة جدا في تعبئة المزيد من الميوجلوبين في عضلاتهم من الثدييات الأخرى. تميل بروتينات الميوجلوبين عادة إلى التكتل معا، ولكن عندما تكون من نفس الشحنة، فإنها تتنافر وتنتشر، مما يؤدي إلى زيادة كفاءتها. وهذا، بدوره، يمكن "أن يستمر الحيتان" لفترة أطول بكثير من الثدييات الأخرى.
باختصار، يمكن للحيتان أن تقرر / تتحكم عندما تريد أن تأخذ نفسًا وأن تمسكها لمدة ساعتين تقريبًا تحت الماء دون أي عواقب ضارة! الحيتان على محمل الجد.
إرسال تعليق