درجة حرارة أجسام الفقريات:
تُعدّ درجة حرارة أجسام الفقاريات من الخصائص الحيوية الهامة التي تؤثر على العديد من العمليات الحيوية، وتلعب دورًا حاسمًا في بقائها وتكيفها مع البيئات المختلفة. تختلف درجة الحرارة بين مجموعات الفقاريات المختلفة بشكل كبير، وتعتمد على آليات تنظيم درجة الحرارة، والعوامل البيئية، والنشاط، والحجم، والتمثيل الغذائي. في هذا الموضوع، سنتناول بالتفصيل آليات تنظيم درجة الحرارة في الفقاريات، والعوامل المؤثرة عليها، والتكيفات الخاصة التي تمتلكها بعض المجموعات، بالإضافة إلى الأهمية البيئية لتنظيم درجة الحرارة.
1. تنظيم درجة الحرارة:
ذوات الدم البارد (متغيرة الحرارة):
- تعتمد هذه الحيوانات على مصادر الحرارة الخارجية، مثل أشعة الشمس أو الماء الدافئ، لتنظيم درجة حرارة أجسامها.
- عندما تكون درجة حرارة البيئة منخفضة، يتباطأ التمثيل الغذائي لهذه الحيوانات، وتصبح أقل نشاطًا.
- بعض الزواحف والبرمائيات تدخل في حالة من السبات الشتوي أو البيات الصيفي لتجنب الظروف القاسية.
- تتمتع بعض الأسماك بقدرة على التكيف مع تغيرات درجة الحرارة الكبيرة، بينما تفضل أنواع أخرى نطاقات درجة حرارة محددة.
ذوات الدم الحار (ثابتة الحرارة):
- تمتلك هذه الحيوانات آليات داخلية معقدة لتنظيم درجة حرارة الجسم، مثل:
- الارتعاش: توليد الحرارة عن طريق تقلص العضلات.
- التعرق: تبريد الجسم عن طريق تبخر العرق.
- تغيير تدفق الدم: زيادة تدفق الدم إلى الجلد لتبديد الحرارة، أو تقليل تدفق الدم للحفاظ على الحرارة.
- يحافظ الجسم على درجة حرارة ثابتة نسبيًا، مما يسمح للحيوانات بالعيش في مجموعة متنوعة من البيئات.
- تختلف درجة حرارة الجسم الطبيعية بين أنواع مختلفة من الطيور والثدييات.
2. العوامل المؤثرة على درجة الحرارة:
البيئة:
- تلعب درجة حرارة الهواء والماء والتربة دورًا رئيسيًا في تحديد درجة حرارة أجسام الفقاريات متغيرة الحرارة.
- تؤثر الرطوبة وسرعة الرياح أيضًا على تبادل الحرارة بين الجسم والبيئة.
النشاط:
- يزيد النشاط البدني من معدل التمثيل الغذائي، مما يؤدي إلى إنتاج المزيد من الحرارة.
- يمكن للحيوانات استخدام النشاط البدني لتسخين أجسامها في البيئات الباردة.
- تميل الحيوانات الكبيرة إلى الاحتفاظ بالحرارة بشكل أفضل من الحيوانات الصغيرة، بسبب انخفاض نسبة مساحة السطح إلى الحجم.
- يُعرف هذا المبدأ باسم قانون بيرجمان.
التمثيل الغذائي:
- يؤثر معدل التمثيل الغذائي على إنتاج الحرارة في الجسم.
- تميل الحيوانات ذات معدل التمثيل الغذائي المرتفع إلى إنتاج المزيد من الحرارة.
3. تكيفات خاصة:
الأسماك:
- بعض الأسماك، مثل أسماك التونة، لديها آليات خاصة لتوليد الحرارة في عضلاتها، مما يسمح لها بالسباحة بسرعة في المياه الباردة.
- تستخدم الأسماك التي تعيش في المياه المتجمدة بروتينات مضادة للتجمد لمنع تجمد سوائل الجسم.
الزواحف:
- تعتمد الزواحف على التشميس لتسخين أجسامها.
- بعض الزواحف، مثل السلاحف البحرية، لديها آليات لتنظيم درجة حرارة أجسامها أثناء الغوص في المياه الباردة.
الثدييات:
- تستخدم الثدييات مجموعة متنوعة من الآليات لتنظيم درجة حرارة أجسامها، مثل الفراء والدهون والتعرق.
- تتمتع بعض الثدييات، مثل حيوانات القطب الشمالي، بتكيفات خاصة للحفاظ على الحرارة في البيئات الباردة.
4. الأهمية البيئية:
- يلعب تنظيم درجة حرارة الجسم دورًا حاسمًا في توزيع الفقاريات في جميع أنحاء العالم.
- تؤثر التغيرات في درجة الحرارة على العمليات الحيوية للفقاريات، مما قد يؤثر على بقائها وتكاثرها.
- تعتبر دراسة تنظيم درجة حرارة الجسم أمرًا ضروريًا لفهم تأثير تغير المناخ على الفقاريات.
التسميات
بيولوجيا