بتوقيت بيروت - 2/28/2026 7:09:27 PM - GMT (+2 )
في عام 1774، تلقى الطبيب البريطاني تشارلز بلاجدن دعوة غير عادية من أحد زملائه الأطباء: لقضاء بعض الوقت في غرفة صغيرة كانت أكثر سخونة، كما كتب، “أكثر مما كان يعتقد في السابق أن أي كائن حي قادر على تحمله”.
قد يكون هذا العرض قد فزع الكثير من الناس، لكن بلاغدين كان سعيدًا بفرصة إجراء التجارب الذاتية. لقد تعجب من بقاء درجة حرارته عند 98 درجة فهرنهايت (حوالي 37 درجة مئوية)، حتى مع اقتراب درجة حرارة الغرفة من 200 درجة فهرنهايت (حوالي 93 درجة مئوية).
واليوم، من المعروف أن هذه القدرة على الحفاظ على درجة حرارة الجسم مستقرة – والتي تسمى الحرارة المنزلية – موجودة بين عدد لا يحصى من أنواع الثدييات والطيور. ولكن هناك أيضًا بعض الاستثناءات البارزة. على سبيل المثال، يمكن أن تتقلب درجة حرارة جسم الليمور القزم دهني الذيل بحوالي 45 درجة فهرنهايت (25 درجة مئوية) خلال يوم واحد.
في الواقع، تشير مجموعة متزايدة من الأبحاث إلى أن عددًا أكبر بكثير من الحيوانات، مما قدّره العلماء، يستخدم هذا النهج المرن – الحرارة المغايرة – لتغيير درجة حرارة أجسامها لمدة دقائق أو ساعات أو أسابيع في المرة الواحدة. قد يساعد هذا الحيوانات على الصمود في وجه جميع أنواع المخاطر.
يقول: «نظرًا لأننا كائنات ذات حرارة ثابتة، فإننا نفترض أن جميع الثدييات تعمل بالطريقة التي نعمل بها». دانييل ليفيسك، عالم فيزيولوجي للثدييات في جامعة ماين. ولكن في السنوات الأخيرة، حيث سمحت التحسينات في التكنولوجيا للباحثين بتتبع الحيوانات الصغيرة وعمليات التمثيل الغذائي الخاصة بها في البرية بسهولة أكبر، “بدأنا في اكتشاف المزيد من الغرابة”، كما تقول.
الشكل الأكثر تطرفًا – والأكثر شهرة – للتغاير الحراري هو السبات الكلاسيكي، والتي تمت دراستها على نطاق واسع في المخلوقات التي تستخدمها لتوفير الطاقة وبالتالي البقاء على قيد الحياة في فصول الشتاء الباردة الطويلة في نصف الكرة الشمالي. تدخل هذه الحيوانات فترات طويلة مما يسميه العلماء السبات العميق، عندما يتباطأ التمثيل الغذائي إلى درجة الزحف ويمكن أن تنخفض درجة حرارة الجسم إلى ما يزيد قليلاً عن درجة التجمد.
تختلف درجة استخدام الحيوانات للحرارة المتغايرة ليس فقط حسب الأنواع، ولكن أيضًا بين الأفراد. على سبيل المثال، القنفذ الأكبر (سيتيفر سيتوسوس) يمكن أن يحافظ على درجة حرارة أعلى وأكثر استقرارًا للجسم أثناء الحمل – يعتقد الباحثون أن هذا مهم لنمو الجنين. (رصيد الصورة: بإذن من دانييل ليفيسك)لكن السبات هو مجرد نهاية لما يعتبره بعض العلماء الآن طيفًا. يمكن للعديد من الثدييات أن تنشر نوبات أقصر من السبات الضحل – الذي يُعرَّف بشكل فضفاض على أنه انخفاضات طفيفة في عملية التمثيل الغذائي وتقلبات أصغر في درجة حرارة الجسم – حسب الحاجة، مما يشير إلى أن السبات له وظائف أكثر مما أدركه العلماء سابقًا.
يقول عالم وظائف الأعضاء المقارن: “الأمر معقد للغاية”. فريتز جيزر من جامعة نيو إنغلاند في أستراليا. “إنها أكثر إثارة للاهتمام من الحرارة المنزلية.”
على سبيل المثال، تقوم الخفافيش الشرقية الأسترالية طويلة الأذنين بضبط استخدام السبات الخاص بها بناءً على التغيرات اليومية في الظروف الجوية. ماري آس فجيلدالاستخدم عالم الأحياء في الخفافيش في الجامعة النرويجية لعلوم الحياة وجامعة هلسنكي، أجهزة إرسال صغيرة لقياس درجات حرارة الجلد بينما كان 37 خفاشًا طليقًا في أستراليا يمارسون حياتهم اليومية. مثل العديد من الأنواع غير المتجانسة، قضت الخفافيش وقتًا أطول في السبات عندما كان الجو باردًا، لكنها أيضًا تفعل ذلك غرقت في السبات في كثير من الأحيان مع تزايد سرعة الأمطار والرياح، أفاد فيدال وزملاؤه علم البيئة في عام 2021. يقول فجيلدال إن هذا الاحتماء منطقي: فالرياح والأمطار تجعل الطيران أكثر تطلبًا للطاقة – وهي مشكلة كبيرة عندما يكون وزنك أقل من علبة صغيرة من إم آند إمز – وتجعل العثور على الحشرات التي تأكلها الخفافيش أكثر تكلفة.
حتى أن هناك تقارير عن الخفافيش الحامل تدخل السبات أثناء العواصف الربيعية التي لا يمكن التنبؤ بها، وهي مناورة فسيولوجية تؤدي بشكل أساسي إلى إيقاف الحمل مؤقتًا. يقول فجيلدال: “هذا يعني أنه بإمكانهن، إلى حد ما، أن يقررن فعليًا موعد الولادة، وهو أمر مفيد حقًا عندما تعيشين في بيئة يمكن أن تكون قاسية جدًا في الربيع”. ويشير فيدال، الذي لم يشارك في تلك الدراسة، إلى أن إنتاج الحليب مكلف من الناحية الأيضية، لذلك من المفيد الولادة عندما يكون توافر الغذاء جيدًا.
تدرس عالمة الأحياء ماري آس فجيلدال استخدام السبات في أنواع مختلفة من الخفافيش، بما في ذلك الخفافيش البنية طويلة الأذن (ذو أذنين مطويتين) تحمل في هذه الصورة. (رصيد الصورة: هيلين م. هانستاد)الحيوانات الأخرى، مثل الطائرات الشراعية السكرية – وهي جرابيات صغيرة ذات أنف وردي “تطير” عبر الأشجار باستخدام طيات من الجلد تشبه الأجنحة – نادرًا ما تستخدم السبات ولكنها تبدو قادرة على الاستفادة منه في حالة الطوارئ الجوية الكبرى. أثناء عاصفة بقوة رياح إعصارية من الفئة 1 تبلغ سرعتها ما يقرب من 100 كيلومتر في الساعة وتساقط أمطار يبلغ منسوبها 9.5 سم في ليلة واحدة، كان من المرجح أن تظل الطائرات الشراعية محتضنة في أعشاشها الموجودة في حفر الأشجار، و دخل الكثير في حالة سباتووجد جيزر وزملاؤه أن ذلك يخفض درجة حرارة الجسم من 94.1 درجة فهرنهايت (34.5 درجة مئوية) إلى متوسط يبلغ حوالي 66 درجة فهرنهايت (19 درجة مئوية).
وبالمثل، ردًا على حدث فيضان عرضي في المختبر، لاحظ الباحثون ارتفاعًا كبيرًا في درجة الحرارة فترة غير عادية من السبات لعدة أيام في الفأر الشوكي الذهبي، تصل درجة حرارته إلى حوالي 75 درجة فهرنهايت (24 درجة مئوية).
يقول جايزر إن هذا الاستخدام الأكثر مرونة للسبات يمكن أن يساعد الكائنات المتباينة الحرارة على الانتظار حتى وقوع الكارثة. في المقابل، لا تستطيع الأنواع التي تتمتع بالحرارة المنزلية أن تقلل من حاجتها إلى الغذاء والماء فحسب، وقد لا تكون قادرة على الصمود أمام الظروف الصعبة.
يقول عالم الفيزيولوجيا البيئية: “ربما لا يوجد طعام، وربما لا يوجد ماء، وقد يكون الجو دافئًا حقًا”. جوليا نواك من جامعة ليفربول جون موريس في إنجلترا، وهو مؤلف مشارك في دراسة طائرة شراعية السكر. للسبات، خاصة في المناطق الاستوائية، “الكثير من المحفزات المختلفة”.
يمكن أن تؤدي التهديدات من نوع مختلف، مثل وجود الحيوانات المفترسة، إلى الاحتماء. على سبيل المثال، يدخل أحيانًا الزغبة الصالحة للأكل (التي ربما تحمل اسمًا مثاليًا). فترات طويلة من السبات في أوائل الصيف. في البداية، حير هذا السلوك الباحثين: لماذا نتأخر في الصيف، عندما تكون درجات الحرارة مريحة والغذاء وفيرا، خاصة إذا كان ذلك يعني التخلي عن فرصة التكاثر؟
تشير الأبحاث الحديثة إلى أن الحرارة المتغايرة تطورت عدة مرات بشكل مستقل بين الثدييات والطيور. العديد من هذه المخلوقات تنشر السبات، حيث يتم تقليل عملية التمثيل الغذائي وتصبح درجة حرارة الجسم أقرب إلى درجة الحرارة المحيطة. تشمل هذه الأنواع (في اتجاه عقارب الساعة من أعلى اليسار): خفافيش كوميرسون ذات الأنف الورقي، والطائرات الشراعية السكرية، والدونرات ذات الذيل السمين، والليمور القزم سمين الذيل. (رصيد الصورة: الاعتمادات في اتجاه عقارب الساعة من أعلى اليسار: ديفيد دينيس، ديبورا ميترز، سام جوردون، نايجل فوادين / iNATURALIST.ORG)بعد النظر في سنوات من البيانات التي جمعها العديد من العلماء، خلص زوج من الباحثين إلى أنه نظرًا لأن الربيع وأوائل الصيف هما فترات نشطة بشكل خاص للبوم، فمن المرجح أن هذه المخلوقات الصغيرة القابلة للوجبات الخفيفة كانت تختار على الأرجح يقضون لياليهم خاملين، مختبئًا بأمان في الجحور تحت الأرض، لتجنب أن يصبح عشاءً. فيما يُعتقد أنها استراتيجية مماثلة لتجنب الحيوانات المفترسة الليلية، وهي استراتيجية Fjelldal الخفافيش تغير استخدام السبات اعتمادًا قليلاً على مرحلة القمر، تقضي وقتًا أطول في الخمول مع اكتمال القمر ويصبح من السهل اكتشافها.
ال دونارت ذو الذيل السمين، وهو حيوان جرابي آكل للحوم يشبه الفأر موطنه الأصلي أستراليا، هو النوع الثالث الذي يظل منخفضًا عندما يشعر بأنه أكثر عرضة لخطر التهامه. في إحدى الدراسات، وضع الباحثون الدنارت في نوعين من الحظائر: كان لدى بعضها الكثير من الغطاء الأرضي على شكل أغطية بلاستيكية، لمحاكاة بيئة محمية من الحيوانات المفترسة، في حين أن العبوات الأخرى لم يكن لها غطاء يذكر، مما يحاكي خطرًا أكبر للافتراس. وفي البيئات الأكثر خطورة، كانت الحيوانات تتغذى بشكل أقل وأصبحت درجات حرارة أجسامها أكثر تقلبًا.
يقول ليفيسك، الذي درس مرونة مماثلة في درجات الحرارة غير السباتية في زبابات الأشجار الكبيرة، إنه حتى الاختلافات الصغيرة في درجة حرارة الجسم يمكن أن تكون مهمة لتوفير المياه والطاقة.
في الواقع، يمكن أن يشكل فقدان المياه أثناء الطقس الحار مخاطر جسيمة على العديد من الثدييات، ويعتبر التغاير الحراري أداة مهمة للحفظ بالنسبة للبعض. وكما لاحظ بلاغدين، فإن الناس قادرون بشكل رائع على الحفاظ على درجات حرارة مستقرة حتى في البيئات شديدة الحرارة، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى قدراتنا على التعرق. لكن هذه ليست بالضرورة استراتيجية جيدة بالنسبة للثدييات الأصغر حجمًا، فمثل هذا التبريد التبخيري في المناخ الحار يمكن أن يؤدي بسرعة إلى الجفاف.
بدلا من ذلك، مخلوقات مثل خفافيش مدغشقر ذات الأنف الورقي استخدم السبات. في الأيام الدافئة، تدخل الخفافيش في نوبات صغيرة من السبات تستمر لبضع دقائق فقط. ولكن خلال الأيام الحارة بشكل خاص، تصبح الخفافيش خاملة لمدة تصل إلى سبع ساعات، مما يقلل من عملية التمثيل الغذائي إلى أقل من 25 بالمائة من المعدل الطبيعي ويسمح لدرجة حرارة الجسم بالارتفاع إلى 109.2 درجة فهرنهايت (42.9 درجة مئوية). وفي تجربة مع أبوسوم الذيل الدائريإن رفع درجة حرارة أجسامهم قليلاً بنحو 3 درجات مئوية (5.4 درجة فهرنهايت) أثناء محاكاة موجة الحر، وفر للحيوانات ما يقدر بـ 10 جرامات من الماء في الساعة، وهو كثير بالنسبة لمخلوق يزن أقل من 800 جرام.
يقول عالم البيئة الفسيولوجي إن أسلوب الحياة غير المتجانس هذا يمنح بعض الحيوانات قدرًا من الحماية عندما يتعلق الأمر بالتعامل مع التقلبات في بيئاتها ليام ماكجواير من جامعة واترلو في أونتاريو، كندا. لكنه يقول إنه لا يمكنه فعل الكثير؛ ومن غير المرجح أن تعفيهم الحرارة المتغايرة من التحدي المتمثل في الظروف الجوية سريعة التطور الناجمة عن تغير المناخ.
أما بالنسبة لبلاغدين، فقد رأى أن جسم الإنسان رائع في قدرته على الحفاظ على درجة حرارة ثابتة، حتى من خلال “توليد البرد” عندما ترتفع درجات الحرارة المحيطة إلى مستويات مرتفعة للغاية. ومع ذلك، بدأ العلماء اليوم يدركون أنه بالنسبة للعديد من الثدييات، فإن السماح لدرجة حرارة الجسم بأن تكون أكثر مرونة قد يكون مفتاح البقاء أيضًا.
ظهرت هذه المقالة في الأصل في مجلة المعرفة, منشور غير ربحي مخصص لجعل المعرفة العلمية في متناول الجميع. اشترك في النشرة الإخبارية لمجلة Knowable.
إقرأ المزيد