يحافظ قنفذ النمل الشائك على البرودة عن طريق نفخ فقاعات المخاط
توصلت دراسة جديدة إلى أن حيوان إيكيدنا الشائك ، وهو حيوان ثديي يضع البيض يعيش في الأسفل ، يستخدم حيلة غير عادية إلى حد ما للبقاء بارداً في درجات الحرارة الحارقة: إنه ينفخ فقاعات المخاط للحفاظ على أنفه مبللاً.
“أشارت الدراسات المعملية المبكرة إلى أن قنفذ البحر لا يستطيع البقاء في درجات حرارة أعلى من 35 درجة [Celsius, or 95 degrees Fahrenheit]قال المؤلف الأول الدراسة كريستين كوبر (يفتح في علامة تبويب جديدة)، باحث في كلية العلوم الجزيئية وعلوم الحياة بجامعة كيرتن في أستراليا. لكن إيكيدنا قصير المنقار (Tachyglossus aculeatus) في جميع أنحاء أستراليا في الأماكن التي تتجاوز هذه العتبة بانتظام ، مما يعني أن monotreme الشوكي يجب أن يكون لديه طريقة ما للتغلب على الحرارة. اللغز ، حسب كوبر ، هو كيف.
تمتلك الحيوانات ذوات الدم الدافئ أو الماص للحرارة عدة طرق للبقاء باردًا عندما يكون الهواء المحيط بها أكثر سخونة من جسمها درجة الحرارة. أحد الخيارات هو الخروج في الليل فقط والنوم في الجحور أو في جذوع الأشجار المجوفة خلال النهار الحار. لكن أ دراسة 2016 (يفتح في علامة تبويب جديدة) اقترح أن جذوع قنفذ البحر تجعل أسرتهم تصل إلى 104 درجة فهرنهايت (40 درجة مئوية) في الصيف – طقس أكثر سخونة بكثير مما افترض الباحثون أن هذه الثدييات يمكنها البقاء على قيد الحياة – لذلك لا يمكن أن يكون هذا هو الطريقة التي تغلب بها النمل على الحرارة.
الخيار الثاني هو التبخر. تحقق معظم الثدييات ذلك عن طريق التعرق ، وتلك التي لا تستطيع ، مثل الكنغر ، أن تلعق أذرعها أو أرجلها في محاولة لتبخير حرارة الجسم الزائدة. لكن القنفذ لا يعرق ولا يلعق نفسه. الخيار الثالث هو أن تلهث لتبقى هادئًا (مثل الكلاب) ، لكن القنفذ لا يفعل ذلك أيضًا.
لقد كان لغزًا ، لكن الحل كان صحيحًا تحت أنف إيكيدنا ، وفقًا للدراسة التي نُشرت في 18 يناير في المجلة. رسائل علم الأحياء (يفتح في علامة تبويب جديدة).
متعلق ب: العلماء يكشفون لغز قضيب إيكيدنا الغريب ذي الأربعة رؤوس
جاء الدليل الأول عندما كان طالب الدكتوراه في كوبر يدرس التمثيل الغذائي للنضنا في المختبر. كان الطالب يقيس تنفس النضناص ومعدلات فقدان الماء في درجات حرارة ومستويات رطوبة مختلفة.
قال كوبر لموقع Live Science: “لقد لاحظنا أن حيواناتنا تنفخ الفقاعات من أنوفها عندما نعرضها لدرجات حرارة أعلى”. “لقد افترضنا أن هذه ربما كانت آلية تبريد.”
كان للفكرة بعض الأمل. يحتوي منقار إيكيدنا على “تجويف دم كبير” ، أو خزان دم يتجمع بالقرب من السطح. يمكن للفقاعة المتفجرة التي تترك طبقة من المخاط ، نظريًا ، امتصاص الحرارة من الدم وتتبخر ، وبالتالي الحفاظ على إيكيدنا باردًا. كانت فكرة مثيرة للاهتمام أن كوبر قررت اختبارها في هذا المجال.
كان موقع دراسة كوبر ، على بعد حوالي 100 ميل (170 كيلومترًا) جنوب شرق بيرث ، المكان المثالي لمراقبة حيوانات النمل في البرية. تزور كوبر وطلابها الموقع منذ 20 عامًا ، ولكن هذه المرة ، أحضرت كاميرات حرارية عالية الدقة قادرة على قياس درجات الحرارة المختلفة عبر أجسام قنفذ البحر إلى جانب درجات حرارة الهواء المحيط.
بعد تسجيل قنفذ النمل في مجموعة من درجات الحرارة الموسمية ، وجد كوبر أنه كلما تجاوزت درجات الحرارة درجات حرارة جسم إيكيدنا ، سيبقى منقاره باردًا في الصورة الحرارية. في الواقع ، يبدو أن المنقار هو أبرد جزء من جسم الحيوان ، مما يشير إلى فقد كبير للحرارة من هذا المكان.
بالإضافة إلى الحفاظ على برودة قنفذ النمل ، يمكن للأنوف المخاطية ضمان تغذية الحيوانات. وأوضح كوبر: “السبب الرئيسي الذي يجعلهم يحافظون على رطوبة أنوفهم هو الاستقبال الكهربائي”. يتغذى Echidnas النمل والنمل الأبيض ، التي يجدونها تحت الأرض من خلال اكتشاف النبضات الكهربائية المنبعثة من تقلصات عضلات فرائسهم. لكي تعمل المستقبلات الكهربية للأنف ، يجب أن تكون رطبة. قال كوبر: “لكننا نعتقد أنهم يعززون ذلك عندما يصبح الجو حارًا ، لذا فإن دوره الآخر هو التنظيم الحراري”.
وأكد كوبر أن لقنفذ النمل سلوكيات مختلفة تتعلق بتنظيم درجة الحرارة على مدار العام. هم أكثر نشاطا في الليل في الصيف وأكثر نشاطا خلال النهار في الشتاء. من المحتمل أن تساعد هذه الاستراتيجيات المخلوق في التعامل مع درجات الحرارة القصوى. قال كوبر: “أعتقد أن ذلك يمنحهم فرصة أكبر لتوسيع نطاق بحثهم عن الطعام ، ويحميهم إذا لم يجدوا مأوى رائعًا”.
“هذه الورقة هي دليل رائع حقًا على أنه من الممكن إجراء قياسات معقدة للغاية على الحيوانات غير المضطربة في بيئتها الطبيعية ،” ستيوارت نيكول (يفتح في علامة تبويب جديدة)، أستاذ مشارك في علم الأحياء بجامعة تسمانيا يدرس monotremes ، أخبر Live Science في رسالة بريد إلكتروني. “ما لم يتضح بعد هو بالضبط مقدار التبريد الذي يوفره هذا لإيكيدنا. متابعة هذا الأمر سيكون مشكلة مثيرة للاهتمام.”
هذا بالضبط ما تنوي كوبر فعله. وقالت “الخطوة التالية هي نمذجة فقدان الحرارة الفعلي من خلال هذه النوافذ التبخرية”. يجب أن يكشف هذا البحث عن أدلة حول قدرة إيكيدنا على العلف في درجات الحرارة الشديدة ومساعدة الباحثين على التنبؤ بكيفية تعامل القنفذ مع ارتفاع متوسط درجات الحرارة.
