حياة الحيتان في المحيطات.. تعرف على عظمة وقدرة الخالق عز وجل
لازلنا في استكمال رحلتنا للحديث عن الحيتان، ولكن خلال هذا المقال سنبحر في تفاصيل جديدة عن حياة الحيتان في المحيطات لنتعرف سويا عن، كيف تعيش تحت الماء وكيف ترى وكيف تنام وكيف تسمع؟
حياة الحيتان في المحيطات
الحيتان كائنات تنتمي لفصيلة الثدييات، وتنتج الإناث الحليب من خلال الغدد الثديية وترضع صغارها.
تمتلك الثدييات عادةً شعرًا للحفاظ على حرارة الجسم. ولكن نظرًا لأن الحوتيات تحتوي على دهون عازلة على شكل دهن، فإنها غالبًا ما تولد بأقل قدر من الشعر الذي يفقد مع تقدمهم في السن.
كما أنها تشترك في خصائص أخرى مع الثدييات البرية. ولكنها طورت العديد من السمات التي تسمح لها بالحياة بدوام كامل في الماء.
خصائص حياة الحيتان:
تعرف على| ما هي أنواع الحيتان بالصور
بنية جسم الحوت
قد تكون الحيتان كبيرة الحجم، لكن أجسامها مبسطة للمساعدة في السباحة بكفاءة. تتحرك دودة المثقوبة عموديًا عبر الماء (على عكس الأسماك التي عادةً ما تحرك ذيولها أفقيًا ذهابًا وإيابًا).
زعانفهم (أو الزعانف الصدرية) معدلة بأطراف أمامية بمفصل كوع غير متحرك. وتستخدم بشكل أساسي للتوجيه، بينما تساعد المثقوبة على دفع الحيوانات إلى الأمام.
عند وجودها، تكون الزعنفة الظهرية مفيدة في الاستقرار وليس لها دعم في طريق العظام. وتستطيع الحيتان البقاء على قيد الحياة في المياه القطبية العميقة أو المتجمدة بسبب طبقة من الدهون.
والدهون تغطي جسمها بالكامل تحت الجلد، والذي يكون أكثر سمكًا من الدهون الموجودة في الثدييات الأخرى.
كما أن الدهن أقل كثافة من حيتان مياه البحر التي تسبح فيها، على غرار بدلات الغوص المستخدمة لركوب الأمواج أو الغوص. مما يمنح الحيوانات القدرة على الطفو ويساعدها على الطفو.
سمك الدهن له نطاق تمامًا – يتراوح من 2 إلى أكثر من 12 بوصة حسب النوع. لا يعني الجلد السميك بالضرورة أن الحيوان معزول أكثر عن البرد. والغرض الرئيسي منه هو تزويد الحيوان بمخازن التغذية خلال أشهر الشتاء عندما يكون الطعام نادرًا.
تحتفظ الأنواع الأكبر من الحيتان أيضًا بالحرارة، لأن مساحة سطح جلدها صغيرة مقارنة بحجم أجسامها.
وتستفيد الأنواع الأصغر من التمثيل الغذائي العالي والتبادل الحراري المعاكس للأوعية الدموية في المثقوبات والزعانف للتدفئة.
يسمح هذا التبادل للدم البارد في الأطراف بالانتقال من أطراف الحيوان في الأوردة مباشرة على طول الشرايين التي تحمل الدم الدافئ من قلب الحيوان، بدلاً من فقدان الحرارة على سطح جلد الحيوان.
يمكن للأوعية الدموية أيضًا أن تنقبض عندما يكون الحيوان في الماء البارد، مما يقلل من كمية الطاقة اللازمة لضخ الدم.
بالإضافة إلى الأجسام الكبيرة، تمتلك الحيتان أدمغة كبيرة – تحمل حيتان العنبر حاليًا لقب أكبر حجم دماغ مطلق على هذا الكوكب.
نسبة الدماغ إلى حجم الجسم مهمة أيضًا، والحيوانات الوحيدة التي لديها نسبة دماغ إلى حجم جسم أكبر من الحيتان هي البشر.
تعرف على| أنواع حيوانات البحر
تنفس الحوت
وحول حياة الحيتان في المحيطات فهي تتنفس من الثقوب، التي تشبه الخياشيم، وتوجد في الجزء العلوي من رؤوسهم وتتصل برئتيهم.
نظرًا لأن الحيتان تأكل فقط من خلال أفواهها، فهي قادرة على تقليل احتمالية الغرق من الماء الذي ينتقل إلى رئتيها أثناء تناول الوجبة.
تمتلك الحيتان (عديمة الأسنان) ثقبين، بينما تمتلك الحيتان (ذات الأسنان) ثقبًا واحدًا فقط.
وعلى عكس البشر الذين يتنفسون تلقائيًا، تتمتع الحيتان بالتحكم الفعال في وقت التنفس.
تمتلك الحيتان سيطرة محددة على عضلة تسمى السدادة الأنفية التي تغلق ممر فتحة النفخ. تظل مغلقة عند الغوص ويتم فتحها عند وصولها إلى السطح.
تبادل الهواء من خلال فتحة النفخ على السطح سريع للغاية، حيث يستغرق الزفير جزء من الثانية ثم يستنشق لملء رئتيهما بالهواء.
عادة، تتنفس الحيتان عدة مرات قبل الغوص مرة أخرى، وبعد ذلك يمكنها البقاء تحت الماء لفترة من 5 إلى 15 دقيقة.
يمكن أن تدوم حيتان العنبر والحيتان المنقارية، لمدة ساعة تحت الماء قبل أن تأتي إلى السطح لتنفس آخر.
تحدث الفوهات المنبهة التي تتشكل على السطح عندما تطرد الحيتان الهواء الدافئ الذي يلتقي مع الهواء البارد على السطح ويتكثف في قطرات الماء الصغيرة.
هذه الفوهات هي فريدة من نوعها للمجموعات والأنواع المختلفة ويرجع ذلك جزئيًا إلى الأشكال المختلفة التي تتكون من ثقب واحد أو ثقبين، ولكن أيضًا بسبب اختلاف أشكال الثقوب وأحجام الحيوانات.
تسمح الاختلافات لعلماء الأحياء ومراقبي الحيتان الترفيهية بتحديد أنواع الحيتان من مسافة بعيدة إذا رأوا صنبورًا.
تكيف الحيتان مع الماء
يستطيع الحوت الأزرق استيعاب ما يعادل 1300 جالون من الهواء، مما يجعلها تسبح لفترات طويلة دون تنفس.
لكن أنظمتها التنفسية والدورة الدموية هي أيضًا أكثر كفاءة من الثدييات على الأرض.
يمكن للبشر فقط امتصاص ما بين 15 و 20 في المائة من الأكسجين الذي يتم استنشاقه في نفس واحد، ولكن بالنسبة للحيتان، تقفز هذه النسبة إلى أكثر من 80 في المائة، وذلك بفضل تركيب الدم لديهم.
عندما تغوص الحيتان، تتباطأ معدلات ضربات قلبها وتسمح كميات أكبر من جزيئات الميوغلوبين في دمائها بالتقاط الأكسجين بكفاءة.
والحوت قادر على الحفاظ على الهيموجلوبين بسبب قدراته الخاصة “غير اللاصقة”، هذا يعني أن أسطح خلايا الدم لن تلتصق ببعضها البعض وتؤدي إلى انسداد مجرى الدم.
تساعد أجسام الحيتان الانسيابية أيضًا على تقليل الأكسجين، ورغم حاجتها للخروج إلى السطح بانتظام للتنفس، فإنها قادرة على الغوص إلى أعماق كبيرة.
عادةً تغوص الحيتان القاتلة لمدة تقل عن دقيقة إلى خمس دقائق قبل الصعود مرة أخرى إلى السطح مرة أخرى، ويمكنها الوصول إلى أعماق تزيد عن 300 قدم.
تستطيع حيتان العنبر الغوص لأكثر من ساعة ولأعماق تزيد عن 6000 قدم، وسجل حوت كوفييه ذو المنقار وهو يغوص على ارتفاع 9816 قدمًا.
حيتان العنبر، حيتان كوفييه المنقارية، والحيتان قارورية الأنف كلها غواصين عميقين ولديهم بعض التكيفات التي تسمح بمستويات عالية من الضغط على رئتيهم وتجويف الأنف والأماكن الأخرى المملوءة بالهواء.
نظرًا لأن الحيتان لا تتنفس أثناء الغوص (تحصل على الأكسجين من المخازن في دمائها)، فإن رئتيها قادرة على الانهيار بسبب الضغط المتزايد.
يعمل ذلك على تقليل النيتروجين التي تشق طريقها إلى مجرى الدم وخطر تكوينها بشكل خطير فقاعات عند العودة إلى السطح.
يمكنهم أيضًا قطع تدفق الدم إلى الأطراف، مما يحافظ على الدم المؤكسج عن طريق القلب والدماغ. المساحات الهوائية الأخرى، مثل قنوات الأذن والجيوب الأنفية، مبطنة بأنسجة خاصة تقلل الضغط.
نوم الحيتان أثناء السباحة
حياة الحيتان في المحيطات ذو طبيعة خاصة، فهم لديهم العديد من الآليات التي تمنع تدفق الماء إلى فتحات النفث حتى أثناء نومهم.
ولكن، يتعين على الحيتان أن تذهب بوعي إلى السطح وتتنفس، لذا فهي غير قادرة على إغلاق أدمغتها تمامًا لبعض الوقت.
ستغلق الدلافين نصف دماغها لفترات قصيرة من الوقت بينما تستمر في السباحة والتنفس بينما يعمل النصف الآخر من الكرة الأرضية ويراقب الخطر.
سيستمرون في تبديل الجانب الذي يحصل على قسط من الراحة حتى يناموا طوال الليل، لمدة ثماني ساعات تقريبًا.
ستستريح الحيتان أيضًا في حالة شبه واعية بتوجيه أجسادهم عموديًا أو أفقيًا، عادةً في مجموعات.
الصوت في الحيتان
وحول حياة الحيتان في المحيطات سنوضح الصوت والسمع لديها، فهي مثل الثدييات الأخرى، يمكن لجميع الحيتان إنتاج الصوت باستخدام الحنجرة.
في حيتان عديمة الأسنان، يوجد بين فتحة النفخ والرئتين حنجرة تسمى U-fold والتي تتصل مباشرة بكيس فريد وقابل للتمدد داخل صدر الحوت.
عندما يتحدث الحوت، يتدفق الهواء من الرئتين الثنية على شكل حرف U، ثم يملأ الكيس.
يتردد صدى الاهتزازات التي تحدثها الطية على شكل داخل الكيس المملوء بالهواء، وهو نظام يسمح بإصدار صوت عالٍ بما يكفي للسفر آلاف الكيلومترات.
يمكن للحيتان أن تغني لأنها تطرد الهواء من الأكياس إلى الرئتين، وهي عملية تعيد تدوير الهواء وتقضي على الحاجة إلى الزفير.
السمع في الحيتان
أما عن السمع، ينطوي على إدراك الاهتزازات الصوتية تحت الماء مما يتسبب في اهتزاز الجمجمة بأكملها، وهذا يجعل الأصوات تحت الماء تبدو مشوهة للبشر.
على مدى ملايين السنين، طورت الحيتان عظام الأذن الوسطى والداخلية العائمة المنفصلة عن الجمجمة كوسيلة للسمع.
تكون عظام الأذن التي تضم الأذن الوسطى منفصلة في الواقع عن الجمجمة، وتوجد في غرفة معلقة من الجمجمة تحيط بعظام الأذن.
السمع مهم لكل من الحيتان البالينية والأسنان، لكن الآليات التي يستخدمونها لاستيعاب الصوت وتفسيره قد تكون مختلفة.
ترسل الحيتان المنقارية نبضات عالية التردد عبر المياه تعمل مثل جهاز سونار بينغ للعثور على فريسة في المياه المظلمة.
يبث كل نوع ترددًا فريدًا، مما يمكن العلماء من تحديد الأنواع باستخدام أجهزة تسجيل الصوت مثل hydrophones.
تتلقى الحيتان ذات الأسنان أصواتًا عالية التردد من خلال “الدهون الصوتية” الموجودة على عظم الفك السفلي. وتؤدي إلى آذانها الداخلية.
يستخدمون تحديد الموقع بالصدى، أو السونار البيولوجي، للتنقل و “رؤية” الأشياء.
يمكن للحيتان ذات الأسنان أن توسع ذخيرتها الصوتية إلى الترددات العالية. من خلال استخدام الأكياس الهوائية الأنفية الموجود داخل جبهتها.
عندما يتحرك الهواء عبر الأكياس الهوائية عبر الممر الأنفي، فإنه يهتز الأجسام الدهنية الصغيرة التي تصدر الصوت.
ثم يمر هذا الصوت عبر البطيخ الدهني، والذي يعمل على الأرجح كنوع من العدسات الصوتية لتركيز الصوت واتجاهه.
يمكن للحوت أن يغير شكل البطيخ الدهني ليصدر أصواتًا مختلفة. هذه هي الطريقة التي تحدد الموقع بالصدى.
ثم تسمع الحيتان ذات الأسنان صدى هذا الصوت من خلال الأجسام الدهنية الموجودة داخل فكها السفليين.
تنقل الدهون الصوت عالي التردد إلى عظام أذنهم، والتي يعالجها دماغ الحوت الكبير بعد ذلك لإعطاء الرؤية من خلال الصوت.
الرؤية في الحيتان
حياة الحيتان في المحيطات بشأن الرؤية تتحكم فيزياء الضوء في كيفية عملها على الأرض. حيث يكون الضوء وفيرًا، يرى البشر العالم باستخدام ثلاثة مستقبلات لونية محددة.
والضوء تحت الماء يتم ترشيحه، وفي المياه العميقة، يفقد العديد من الأطوال الموجية بحيث تفقد الألوان حيويتها، ويتلاشى في الأعماق.
تتكيف الحيتان مع البيئة، فهي ترى في التدرج الرمادي، مما يسمح لها بالرؤية بشكل أفضل في الإضاءة المنخفضة.
تعتمد الحيوانات الأرضية والبشر، على القرنية، لتركيز الصور باستخدام خاصية تسمى الانكسار. وهي انحناء الضوء أثناء عبوره عبر مواد مختلفة.
عندما ينتقل الضوء عبر الهواء ويدخل للعين، فإنه يخلق صورة مركزة على شبكية العين مع مساعدة العدسة.
الحيوانات الأرضية تحت الماء تصبح بعيدة النظر لأن سائل العين والماء متشابهان للغاية. الضوء لا ينحني بدرجة كافية ولا تركز الصورة بشكل فعال.
للتعويض عن ذلك، يعتمد الحوت بدلاً من ذلك كليًا على عدسته لتركيز الصورة، وهي ليست فعالة جدًا. عدسات الحوت دائرية للمساعدة في التركيز، في حين أن عدساتنا مسطحة قليلاً.
تختلف رؤية الحوت عن رؤيتنا من حيث أن لديهم عينًا على جانبي رأسهم، مما يؤدي إلى مجالين متميزين للرؤية.
يمكن لبعض الأنواع، مثل الدلافين والحيتان البيضاء، الرؤية من خلال الرؤية ثنائية العين، بالطريقة التي يرى بها البشر.
وختاما، إن تأمل حياة الحيتان في المحيطات يجعلنا نستشعر عظمة وقدرة الخالق العظيم في عظيم خلقه.
كتبه| دكتورة لميس جمال
