م2 الأثر الفسلجي لدرجة الحرارة

الاثر الفسلجي لدرجة الحرارة

ان درجة الحرارة من العوامل البيئية المهمة ذات التاثير الكبير على فعاليات الكائنات الحية لذا فانها تحدد الى حد كبير مدى انتشار الحيوانات والنبات على سطح الكرة الاضية .

تنظيم درجة حرارة الجسم Regulation of body temperature

ان الطاقة الكامنة الموجودة في المواد الغذائية التي يتناولها الحيوان تتحول في النهاية الى طاقة حرارية اما مباشرة او بعد انجازها لشغلا مفيدا في الجسم وذلك عند تحول ATP الى ADP مثلا على ذلك عند الامساك بطير او حيوان لبون نلاحظ ان اجسامها حارة وتنبعث منها هذه الحرارة نتيجة لحرق المواد الغذائية اذ تعد الحرارة ناتج عرضي لعملية التنفس الخلوي التي تهدف الى تزيد الخلايا بطاقة مفيدة لتسير الفعاليات الحيوية المختلفة .

تقسم الحيونات من حيث درجة الحرارة الجسم الى :

- الحيوانات ثابتة الحرارة Homoeotherms وتشمل الطيور واللبائن .
2- الحيوانات متغيرة الحرارة Poikilotherms وتشمل جميع أنواع الحيوانات الاخرى .


تستطيع الحيوانات ثابتة درجة الحرارة أن تبقي درجة حرارة الجسم عند حد معين وبصورة مستقلة عن درجة حرارة المحيط وذلك :

1- لكفاءة أنسجتها في توليد كميات كبيرة من الحرارة عند الحاجة أو التقليل من الحرارة المتولدة في حالات اخرى.
2- لامتلاكها الوسائل المختلفة الكفيلة لمنع تسرب الحرارة إلى المحيط الخارجي في جو بارد أو تخليص الجسم من الحرارة الزائدة في جو حار .

أما الحيوانات المتغيرة الحرارة فلا تمتلك مثل هذه الوسائل سواء لإنتاج كمية إضافية من الحرارة أو لحفظ وتصريف الحرارة ، لذا فان درجة حرارة أجسامها تتغير مع تغير درجة حرارة المحيط وتكون عادة مساوية لها تقريبا" .
هذا وتجدر الإشارة هنا بان ليس لثابتة الحرارة القدرة المطلقة لمقاومة الدرجات الحرارية القصوى جدا" . فعند حد معين تصبح وسائل توليد أو حفظ وتصريف الحرارة عاجزة عن مقاومة الحر والبرد . لذا فان كثير من الحيوانات ثابتة الحرارة تلجأ إلى الهجرة أو السبات الشتوي كوسائل لمقاومة الدرجات الحرارية القصوى .

الحيوانات المتغيرة الحرارة Poikilotherms

إن درجة حرارة أجسام هذه الحيوانات مساوية عادة لدرجة حرارة المحيط حيث أنها لا تتمكن من التحكم في درجة حرارة الجسم إلا في حالات نادرة فقط وضمن حدود ضيقة لا تتجاوز بضع درجات تحت أو فوق درجة حرارة المحيط . ويرجع ذلك بالدرجة الاولى إلى عدم امتلاكها وسائل حفظ وتصريف الحرارة الناتجة من التمثيل الغذائي وكذلك إلى كون الأخير واطئ فيها بالمقارنة بالحيوانات ثابتة الحرارة . لكن لبعض هذه الحيوانات قابلية محدودة في تنظيم درجة حرارة الجسم أو المحلات التي تعيش فيها بواسطة وسائل سلوكية Behavioral Means وليست وظيفية . ففي الشتاء تعرض الأفاعي والعضايا أجسامها لأشعة الشمس وبذلك ترتفع درجة حرارة أجسامها إلى عشرات الدرجات فوق درجة حرارة المحيط وبالعكس تلجأ في الجو الحار إلى الظلال والمحلات الباردة . وكثيرا" ما يلاحظ أن بعض أنواع الفراش والحشرات الاخرى تحرك أجنحتها لبضع ثواني قبل الإقلاع وذلك لرفع درجة حرارة العضلات المحركة للأجنحة بضع درجات فوق درجة حرارة المحيط في الشتاء . ويقوم النحل بضرب أجنحته على الرحيق المخزون في الخلايا وذلك لتبريد المكان في الصيف . وفي الشتاء كثيرا" ما تشاهد الحشرات وغيرها من الحيوانات مكدسة على بعضها تجنبا" للانجماد .
إن عدم استطاعة الحيوانات المتغيرة الحرارة على التحكم في درجة حرارة أجسامها بالطرق الوظيفية وبصورة كفوءة وضع قيودا" على انتشارها في البيئات المختلفة ، واهم مشكلة تواجه مثل هذه الحيوانات هو برودة الشتاء . أما الحد الآخر من الميزان الحراري فلا يشكل خطرا" كبيرا" على الحيوانات حيث قلما ترتفع درجة حرارة المحيط فوق 40° م حتى في الصحاري وفي المناطق الاستوائية في الصيف وهذه الدرجة الحرارية لا تتلف المادة الحية أو توقف فعالياتها . لذا فان الحيوانات المتغيرة الحرارة أكثر انتشارا" في المناطق المعتدلة والاستوائية مما هي عليه في المناطق المنجمدة . وفي المناطق التي تنخفض فيها درجة حرارة المحيط تحت درجة انجماد الماء تلجأ هذه الحيوانات إلى وسائل عديدة لمواجهة الموقف ولضمان استمرار النوع ومن هذه الوسائل ما يلي :

1- بالنظر لان بعض الحيوانات المتغيرة الحرارة والتي تستطيع التحكم إلى حد كبير بدرجة حرارة أجسامها بالوسائل السلوكية تستمد الحرارة من المحيط الخارجي كأشعة الشمس والصخور الساخنة وما أشبه . فهي تعتبر خارجية الحرارة Ectotherms تمييزا" لها عن ثابتة درجة الحرارة التي تعتبر داخلية الحرارة Endotherms لأنها تستمد الحرارة من التمثيل الغذائي . ولكن ليس معنى ذلك بان مصدر الحرارة في الحيوانات المتغيرة الحرارة هو دائما" خارجي . فمثلا" أظهرت الدراسات الأخيرة بان بعض الأفاعي الكبيرة تستطيع في جو بارد أن ترفع درجة حرارة أجسامها عشر درجات مئوية أو أكثر فوق درجة حرارة المحيط أثناء فترة حضانة البيض وذلك عن طريق ارتفاع معدل التمثيل الغذائي
2- تموت كثير من الحشرات والديدان وغيرها في فصل الشتاء في المناطق القطبية مخلفة ورائها البيوض التي تؤدي رسالة استمرار النوع إلى الفصل الدافئ التالي حيث أن للبيوض مقاومة اكبر للبرد من الحيوان البالغ . كما أن البيوض توضع في مناطق تحفظها من الانجماد كان توضع داخل التربة على عمق يجنبها الانجماد أو أن توضع داخل أنسجة حيوانات ونباتات لا يصيبها الانجماد أو تلقى في الماء الذي ينجمد في المناطق السطحية منه فقط .
3- إن اغلب الحيوانات المتغيرة الحرارة هي مائية وبذلك تستطيع أن تتجنب الانجماد في الشتاء وذلك لأنها تعيش تحت الطبقة الثلجية في البحار والمحيطات والأنهار حيث درجة حرارة الماء لا تنخفض عن 4° م . هناك أنواع محدودة من الأسماك تعيش في مياه القطب الجنوبي التي تبلغ درجة حرارتها 1,7- ° م صيف وشتاء في حالة البرودة الفائقة Super cooled .
4- أما الحيوانات الأكثر حساسية للدرجات الحرارية الواطئة فإنها إما تلجأ إلى السبات الشتوي حيث تزاول أدنى حد ممكن من الفعاليات الوظيفية أو أنها تهاجر إلى مناطق أكثر دفئا" .