يوجد الكثير من البيئات التي تتكون من ظروف قاسية والتي يمكن أن تؤثر على الحيوانات الموجودة داخلها، وفي مثل هذه الظروف القاسية تستطيع الحيوانات بمشيئة الله التغلب على هذه الظروف القاسية والبيئة، وفيما يلي عشرة تكيفات رائعة لدى الحيوانات للتغلب على درجات الحرارة القصوى والظروف المعادية الأخرى.
1- تكيف الحيوانات في القطب الشمالي:
الأسماك هي كائنات حية متغيرة الحرارة، أو بعبارات أبسط من الحيوانات ذوات الدم البارد، مما يعني أنه كلما انخفضت درجة حرارة محيطها، كان من الصعب عليها الحفاظ على وظائفها الأيضية، وعلاوة على ذلك مع انخفاض درجات الحرارة يمكن أن تتشكل بلورات الجليد في خلايا الكائن الحي، وبالتالي قد تعاني الحيوانات من أضرار لا رجعة فيها، وفي النهاية الموت، ومع ذلك، يبدو أن أسماك القطب الشمالي مع افتقارها لرفاهية توليد حرارة أجسامها مثل الفقمات والثدييات البحرية الأخرى التي تعيش في نفس المياه المتجمدة تزدهر، والطريقة التي أداروا بها هذا حيرت العلماء لفترة طويلة.
ولكن في السنوات الأخيرة، تم اكتشاف بروتين مضاد للتجمد في دمائهم يمنع تكوين بلورات الجليد، وكيف يعمل هذا البروتين، مع ذلك، تم اكتشافه قبل ثلاث سنوات في بحث أجرته شركة فولكس فاجن (نعم، الشركة المصنعة للسيارات)، فيمنع البروتين أي جليد يتشكل على الجزيئات المجاورة له مما يسمح للخلايا بالاستمرار في دورة حياتها، ويتم تحقيق ذلك من خلال حقيقة أن جزيئات الماء التي تظهر عادة حركة تشبه الرقص تتباطأ بسبب البروتين، مما يعيق تكوين وكسر الروابط التي تسمح بتكوين الجليد، وتم العثور على بروتين مماثل في عدة أنواع من الخنافس التي تعيش على ارتفاعات عالية أو في المناطق القريبة من القطب الشمالي.
2- التجميد من أجل بقاء الحيوانات:
تتجنب أسماك القطب الشمالي التجميد، ولكن هناك بعض الحيوانات الأخرى لتتجمد صلبة كمقياس للبقاء على قيد الحياة في موسم البرد، ومن المفارقات أن هذا قد يبدو عدة أنواع من الضفادع والسلاحف تتجمد عمليا خلال فصل الشتاء ويمكن للمرء أن يكسر النافذة عن طريق رمي ضفدع مجمد لكنه حي، ثم ذوبان الجليد بأعجوبة مرة أخرى إلى الحياة خلال الربيع.
وتفسر هذه الطريقة الرائعة للبقاء على قيد الحياة في فصل الشتاء من خلال حقيقة أن اليوريا والجلوكوز (اللذين يأتيان من تحول الجليكوجين في الكبد الذي يحدث قبل التجميد) يحدان من كمية الثلج ويقللان الإنكماش التناضحي للخلايا، مما قد يؤدي بخلاف ذلك إلى موتها، بمعنى آخر، يسمح السكر للضفدع بالبقاء على قيد الحياة، ومع ذلك، هناك حد لمقاومته على الرغم من أنه يبدو صلب صخري عند تجميده إلا أن بقاء هذه الحيوانات قد يتأثر إذا تجمد أكثر من 65 في المائة من الماء في أجسامها.
3- الحرارة الكيميائية لدى الحيوانات:
ما زلنا في عالم الحيوانات ذوات الدم البارد، ولقد تعلم معظمنا في فصل العلوم أنه كلما كان الجسم أصغر كلما كان من الصعب عليه الحفاظ على الحرارة، وعلاوة على ذلك، نحن نعلم أن الحيوانات ذوات الدم البارد تكون عموما خاملة تماما وقادرة فقط على إطلاق رشقات قصيرة من الطاقة، ومع ذلك، فإن الحشرات، على الرغم من أنها متغيرة الحرارة إلا أنها نشطة للغاية وتحقق ذلك عن طريق توليد حرارة الجسم من خلال الوسائل الكيميائية والميكانيكية، وعادة من الحركة العضلية السريعة والمستمرة، وقد نقارن بين الحشرات ونقوم بتسخين محرك ديزل في الشتاء قبل البدء فيه، وإنهم يفعلون ذلك ليس فقط لتوليد الطاقة اللازمة للطيران المستمر، ولكن أيضا للحماية من برد الشتاء حيث يتجمع النحل حوله ويرتجف لتجنب التجمد.
4- تكيس الحيوانات:
تستخدم البروتوزوا والبكتيريا والجراثيم، وكذلك بعض الديدان الخيطية التكيس (الإنفصال عن العالم الخارجي بجدار خلوي صلب) لتحمل ظروف معادية لفترات طويلة من الزمن، ولفترات طويلة جدا من الزمن، وفي الواقع، هذا هو السبب في أن التكيس هو أحد أهم التكيفات لدى بعض الحيوانات، ولقد تمكن العلماء من إعادة البكتيريا إلى الحياة والجراثيم التي يبلغ عمرها ملايين السنين أقدمها يبلغ من العمر حوالي 250 مليون سنة (نعم، أقدم من الديناصورات)، وقد يكون التكيس هو الطريقة الوحيدة التي قد يصبح بها حديقة الديناصورات حقيقة، ومن ناحية أخرى، تخيل لو أعاد العلماء إلى الحياة فيروسا لا يحمي جسم الإنسان منه.
5- المشعات الطبيعية لدى الحيوانات:
يصبح الحفاظ على البرودة تحديا في المناطق الإستوائية، وخاصة عندما تكون الحيوانات أكبر حجما أو أكثر نشاطا، وتعتبر المشعات الطبيعية طريقة فعالة لخفض درجة حرارة الجسم على سبيل المثال، تمتلئ آذان الفيل والأرنب بالأوعية الدموية مما يساعد الحيوان على تبريد جسمه في الحرارة، والأرانب التي تعيش في مناطق القطب الشمالي لها آذان أصغر وكذلك الماموث الصوفي من أجل حماية نفسها من البرد، وتمت مصادفة المشعات في عالم ما قبل التاريخ أيضا في حيوانات مثل ديميترودون، أو وفقا لبعض العلماء الديناصورات التي تنتمي إلى عائلة ستيجوسورس، والتي كان من الممكن أن تكون لوحاتها عالية الأوعية الدموية للسماح بتبادل الحرارة.
6- توليد الحرارة لدى الحيوانات:
قد يكون كبر الحجم ضارا لدى الحيوانات التي تعيش في المناطق الإستوائية لأنها تحتاج باستمرار إلى خفض درجة حرارة أجسامها، ومع ذلك، في المياه الباردة يمكن للكائنات الكبيرة المسببة للحرارة أن تزدهر وتكون نشطة للغاية، والشرط لهذا هو الحجم العملاق هو القدرة على توليد الحرارة بسبب كتلة الجسم الهائلة، وهي ظاهرة تواجه السلاحف البحرية الجلدية (أكبر سلحفاة في العالم) أو في أسماك القرش الكبيرة مثل القرش الأبيض أو ماكو، وتسمح هذه الزيادة في درجة حرارة الجسم لهذه الحيوانات بأن تكون نشطة للغاية في المياه الباردة، وفي الواقع، فإن السلاحف البحرية الجلدية الظهر هي أسرع الزواحف على الأرض، وقادرة على سرعات تصل إلى 20 ميلا في الساعة في رشقات نارية قصيرة.
7- تغيير خصائص الدم لدى الحيوانات:
من أجل العمل في البيئات القاسية، طورت بعض الحيوانات أنواعا مختلفة من تكوين الدم مثل حوت العنبر والأوزة ذات الرأس العريض في آسيا، ويتمتع كلا النوعين بقدرة خارقة على تخزين كمية أكبر من الأكسجين في خلايا الدم مقارنة بالحيوانات الأخرى، وإنهم بحاجة إلى هذا لأسباب منفصلة وعلى الرغم من ذلك يحتاج حوت العنبر إلى حبس أنفاسه لفترة طويلة بسبب حقيقة أنه يغرق في أعماق كبيرة بحثا عن الطعام، بينما يحتاج الأوز ذو الرأس العريض إلى الحفاظ على رحلة نشطة فوق جبال الهيمالايا، في تلك الارتفاعات يكون الهواء فقيرا جدا في الأكسجين.
8- تكييفات التنفس لدى الحيوانات:
في المناطق الإستوائية، يمكن أن يؤدي تعاقب الفصول إلى كارثة على العديد من الحيوانات، وقد يعني موسم الأمطار فيضانات متكررة تفقد فيها العديد من الحيوانات البرية حياتها، في حين أن موسم الجفاف يعني نقصا في المياه، وهو أمر سيئ بطبيعة الحال للجميع، ومن بين الحيوانات التي بذلت جهودا كبيرة لضمان بقائها على قيد الحياة الأسماك التي تتنفس الهواء، ولقد سمع الكثير منا عن سمكة الرئة ديبنوي التي تصنع كيسا مخاطيا لحماية نفسها من الجفاف، ولكن بعض أنواع سمك السلور وثعبان البحر لا تتنفس الهواء فحسب بل تسافر أيضا على الأرض بين البرك، وتتمكن هذه الأسماك من أخذ الأكسجين من الهواء ليس من خلال الرئتين أو الخياشيم، ولكن من خلال استخدام منطقة مخصصة من الأمعاء.
9- تكيف الحيوانات مع أعماق البحار:
منذ اكتشافها، أطاحت الفتحات الحرارية المائية بالعديد من النظريات التي كان لدى العلماء بشأن الحياة في أعماق البحار، وتتجاوز درجة حرارة المياه المحيطة بهذه الفتحات درجة الغليان، ولكن الضغط الهائل لتلك الأعماق يمنع ظهور أي فقاعات، ويتدفق كبريتيد الهيدروجين باستمرار من الفتحات، وهي مادة شديدة السمية لمعظم أشكال الحياة.
ومع ذلك، غالبا ما تكون هذه الفتحات الجهنمية محاطة بمستعمرات من الحياة البرية المختلفة والتي من الواضح أن معظمها يزدهر في عالم سام غير مشمس، وتمكنت هذه الحيوانات من التأقلم مع نقص ضوء الشمس (الذي نعلم أنه جزء حيوي لمعظم الحياة، حيث يؤدي إلى تكوين فيتامين د) ومع درجات الحرارة المرتفعة، ونظرا لأن العديد من سكان فتحات أعماق البحار بدائيون تماما من وجهة نظر تطورية، يحاول العلماء الآن اكتشاف ما إذا كانت هذه الفتحات هي البيئات الفعلية التي حدثت فيها الحياة لأول مرة منذ ما يقرب من 3.5 مليار سنة.
10- تكيف الحيوانات مع الأبخرة السامة:
يجب أن أعترف بأن الإدخال الأخير في هذه القائمة لا يزال يفتقر إلى التفسير العلمي المناسب، فأعشاش نوع من الببغاء موطنه نيكاراغوا في فوهة بركان ماسايا، والجزء الصعب شرحه هو أن الحفرة تطلق باستمرار أبخرة كبريتية مميتة للغاية، فكيف تمكنت هذه الببغاوات من التعشيش في بيئة من شأنها أن تقتل البشر والحيوانات الأخرى في دقائق لا تزال لغزا للعلماء.
وفي حين أن الحيوانات التي تعيش بالقرب من فتحات أعماق البحار لديها ملايين السنين من التطور للتكيف مع العيش هناك، فإن الببغاوات الخضراء في فوهة بركان ماسايا تبنت أسلوب الحياة هذا مؤخرًا فقط من منظور تطوري، ومن خلال دراسة هذه الأنواع الجريئة، يمكن للإنسان أن يحقق فهما أفضل لكيفية عمل أعجوبة الكون هذه.
