الفئران المخططة تبقى على قيد الحياة خلال الجفاف القاسي بالتباطؤ وعدم الشعور بالتوتر

(MENAFN- The Conversation) على مدى عقود، كان علماء البيئة يجمّعون كل شيء يضر الحيوانات تحت كلمة واحدة: التوتر. ماذا لو لم تكن الحيوانات تتعرض لبيئات قاسية على الإطلاق كمصدر للتوتر؟ ماذا لو كان العكس هو الصحيح؟

لقد تكيفت الحيوانات على مدى ملايين السنين لمواجهة البيئات القاسية — أماكن نادرة فيها الطعام والماء لفترات طويلة، وتكون حارة جدًا أو باردة جدًا. على سبيل المثال، الفئران المخططة (Rhabdomys pumilio) في منطقة السايلنت كارو شبه الجافة في جنوب أفريقيا، تكيفت مع صيفها الطويل والجاف والمقيد بالغذاء عن طريق خفض مستويات هرمونات التوتر، والتمثيل الغذائي، والنشاط.

هذا يسمح للقوارض الصغيرة التي تزن 60 جرامًا بتوفير الطاقة والبقاء على قيد الحياة في قسوة البيئة التي تعيش فيها. يُعرف هذا الآن برد فعل القسوة.

التكيفات مع مثل هذه البيئات القاسية تختلف تمامًا عن التكيفات مع البيئات المجهدة. عادةً، ترد الحيوانات على البيئات القاسية عن طريق تقليل استهلاك الطاقة، على سبيل المثال عن طريق السبات. من ناحية أخرى، ترد على البيئات المجهدة بمحاربة من أجل البقاء. بمعنى آخر، التوتر يخبر الحيوان: استثمر طاقة للقتال أو الهروب. أما القسوة فتقول: حافظ على الطاقة أو مت.

اقرأ المزيد: الطقس الأكثر حرارة يثخن دم الثدييات البرية: لأول مرة في العالم، تتبعنا ذلك في الفئران المخططة الأفريقية باستخدام عينات دم على مدى 12 عامًا

الفرق مهم جدًا لأنه من خلال الخلط بين القسوة والتوتر، نخاطر بفهم خاطئ لطرق بقاء الحيوانات.

أنا عالم سلوك بيئي وعالم فسيولوجيا بيئية يدرس تطور اجتماعي الثدييات. لقد قادت فريقًا درس الفأر المخطط الأفريقي في منطقة السايلنت كارو شبه الصحراوية في جنوب أفريقيا لأكثر من 25 عامًا لفهم كيف أن المرونة في سلوكها واستجابتها الجسدية تمكنها من النجاح في عالم متغير.

قمنا بمراقبات سلوكية موسعة للفئران في الميدان. كما جمعنا عينات دم لقياس الهرمونات وعلامات الصحة الأخرى (مشابهة لتلك التي يقيسها الأطباء للبشر).

ومدهشًا، لم نجد أي دليل على أن الفئران المخططة كانت متوترة بسبب بيئتها القاسية. بدلاً من ذلك، وجدنا أنها تتخذ الأمور بسهولة لتوفير الطاقة.

اقرأ المزيد: أسرار بقاء الثدييات الصغيرة التي قد تساعدها على تجنب الانقراض

هذا يوضح مدى أهمية توفير الطاقة لهذه الحيوانات الصحراوية الصغيرة. وهذا مهم لأن البيئات القاسية ستصبح أكثر قسوة مع تغير المناخ. معرفة كيف تتكيف الحيوانات مع البيئات القاسية والسريعة الاحترار الآن ستساعدنا على فهم كيف قد تنجو في المستقبل.

انكماش الدماغ العكوسي وطرق أخرى للبقاء على قيد الحياة

في منطقة السايلنت كارو شبه الصحراوية في جنوب أفريقيا، تتبع الشتاءات المعتدلة والرطبة من يونيو إلى أغسطس فصول الصيف الطويلة والجافة من ديسمبر إلى مارس، حيث لا تهطل الأمطار وتصل درجات الحرارة إلى 40 درجة مئوية. النباتات الغذائية وفيرة جدًا في الربيع (سبتمبر إلى ديسمبر)، لكنها تجف في الصيف. يتحول المشهد الأخضر الملون إلى صحراء بنية ورملية، مما يترك الفئران المخططة بلا الكثير من الطعام.

ومع ذلك، تطورت لديهم طرق متعددة للتعامل مع قلة توفر الطعام في الصيف. يقللون من إفراز هرمونات التوتر والتمثيل الغذائي، مما يعني تقليل تشغيل محركاتهم الداخلية وحرق طاقة أقل.

اقرأ المزيد: انقراض جماعي للحيوانات: أداتنا الجديدة تظهر لماذا تتراجع الثدييات الكبيرة — مثل التوبي — في الانخفاض

بهذه الطريقة، يقللون من كمية الطاقة التي يستخدمونها يوميًا في الصيف بنسبة 30%. من خلال خفض التمثيل الغذائي، يقللون تلقائيًا من كمية الماء التي يستهلكونها أيضًا. وهذا أمر حاسم للبقاء على قيد الحياة في بيئة محدودة الغذاء والماء.

استراتيجية أخرى مثيرة للاهتمام لتوفير الطاقة هي أن الفئران المخططة تقلص مؤقتًا العضو الذي يستهلك أكبر قدر من الطاقة — وهو دماغها! (ويعرف هذا الظاهرة باسم تأثير ديهلن، الذي أبلغ عنه لأول مرة من قبل حيوانات الشروك التي نجت من الشتاء المقيد بالغذاء في أوروبا). وعندما تتحسن الظروف، يعود أدمغتها إلى حجمها الطبيعي.

اقرأ المزيد: أفريقيا الشهيرة بسيرينجي ومارا الماساي تتعرض لتأثيرات تغير المناخ — تهديد كبير للحياة البرية والسياحة

للحفاظ على مزيد من الطاقة، تتعرض لأشعة الشمس وتكون غير نشطة إلى حد كبير خلال أحر أجزاء النهار. يمكن أن تكون الليالي في المنطقة شبه الصحراوية باردة حتى في الصيف، لذلك تدفئ الفئران بعضها في العش لتوفير الطاقة.

أظهرت أبحاثنا بوضوح أن الفئران المخططة لا تبقى على قيد الحياة خلال الموسم الجاف عن طريق تفعيل استجابة التوتر ومحاربة الظروف القاسية — بل تجد طرقًا للبقاء والصمود بدلاً من ذلك.

قوة الصبر الهادئ

في الحيوانات، يكون الاستجابة للقسوة (إيجاد طرق لتحملها) عكس استجابة التوتر الفسيولوجية، عندما تطلق غدد الكظر الهرمونات لمواجهة التوتر.

تعمل هذه الهرمونات على تنشيط طاقة الحيوان للرد. هذا هو استجابة القتال أو الهروب الشهيرة. لكن ليس كل الحيوانات يمكنها الهروب أو القتال ضد كل الظروف السيئة. على سبيل المثال، من المتوقع أن تصبح حالات الجفاف أكثر شيوعًا وشدة. للبقاء، يجب على الحيوانات إما الهروب من هذه الظروف عبر الهجرة أو التكيف من خلال توفير الطاقة والماء. لكن الطيور والخفافيش والثدييات الكبيرة فقط يمكنها الهجرة، بينما يجب على الثدييات الصغيرة أن تبقى حيث هي.

اقرأ المزيد: الدجاج الأفريقي يتفوق على درجات الحرارة القصوى: قضينا عامًا في معرفة كيف

أيضًا، تستمر الظروف القاسية لفترة أطول من حدث التوتر العادي مثل ظهور خصم أو مفترس. عندما يتم تصنيف الظروف البيئية القاسية بشكل خاطئ على أنها بيئات مجهدة، يمكن أن يضلل ذلك جهود الحفظ.

يمكن أن يكون التجربة الإنسانية مشابهة جدًا. تخيل أنك تستثمر الوقت والطاقة في مشاكل لا يمكن حلها بمحاولة بذل المزيد من الجهد، بل يمكن فقط تحملها حتى تتحسن الظروف. إن خلق توتر غير ضروري لنفسك في مثل هذا الوضع لا يساعد على الإطلاق — بل يسبب المعاناة والمرض.

الحياة الحديثة تحتوي على العديد من المواقف التي تستحق أن تسأل فيها عما إذا كانت التحديات تتطلب عملًا، أو تحملًا، أو تغييرًا.

ما الذي يجب أن يحدث بعد ذلك

الأنواع التي لم تتطور في بيئات قاسية، والتي لا يمكنها الهجرة أيضًا، ستحتاج إلى تقليل كمية الطاقة التي تستخدمها، مما يمكنها من تحمل القسوة. مثل الفأر المخطط، يمكنها فعل ذلك من خلال المرونة السلوكية والفسيولوجية.

إذا لم تتمكن الحيوانات من ذلك، فإن فرص بقائها في مواجهة تغير المناخ منخفضة.

اقرأ المزيد: أنواع السحالي الضعيفة تتعرض للحرارة والاضطراب مع ارتفاع درجات الحرارة

بفضل دراساتنا طويلة الأمد التي حددت استجابة القسوة لدى الفأر المخطط، أصبح من الممكن الآن فحص هذه الصفات في أنواع أخرى وتقييم مدى مرونتها.

كما أنه من الضروري للمحافظين على البيئة أن يجدوا طرقًا لتقليل التوتر لدى الحيوانات في البيئات القاسية. على سبيل المثال، لمنع الحيوانات من أن تذهلها السياح مثل المتنزهين، أو الكلاب الضالة. حتى الحيوانات التي تطورت طرقًا لتحمل القسوة يجب دعمها لتجنب التوتر الذي يزيد من استهلاك الطاقة.

في بيئة محدودة الطاقة، زيادة كمية الطاقة التي تنفقها الحيوانات على محاولة البقاء على قيد الحياة يمكن أن يكون الفرق بين الحياة والموت.