نصائح

ما الذي يجعل الحيوان ماص للحرارة؟

ما الذي يجعل الحيوان ماص للحرارة؟

الحيوانات الماص للحرارة هي تلك التي يجب أن تولد حرارة خاصة بها للحفاظ على درجة حرارة الجسم المثلى. في اللغة العادية ، يشار إلى هذه الحيوانات باسم "ذوات الدم الحار". مصطلح endotherm يأتي من اليونانيةينتهي في، المعنى في غضونو الترموسوهذا يعني الحرارة. حيوان مصاب بالحرارة يصنف على أنه حيوان ثابت الحرارة، وهي مجموعة تضم في المقام الأول الطيور والثدييات. أكبر مجموعة أخرى من الحيوانات خارجية الحرارة- ما يسمى بالحيوانات "بدم بارد" بأجسام تتكيف مع أي درجة حرارة موجودة في محيطها. هذه المجموعة أيضًا كبيرة جدًا ، بما في ذلك الأسماك والزواحف والبرمائيات واللافقاريات مثل الحشرات.

تسعى للحفاظ على درجة حرارة مثالية

بالنسبة للحرارة الداخلية ، فإن معظم الحرارة التي تولدها تنشأ في الأعضاء الداخلية. على سبيل المثال ، يولد البشر حوالي ثلثي حرارتهم في الصدر (الوسط) مع حوالي 15 في المئة الناتجة عن الدماغ. تتميز الحرارة الداخلية بمعدل استقلاب أعلى من الأورام الحرارية الخارجية ، الأمر الذي يتطلب أن تستهلك المزيد من الدهون والسكريات لتوليد الحرارة التي تحتاجها للبقاء على قيد الحياة في درجات حرارة باردة. وهذا يعني أيضًا أنه في درجات الحرارة الباردة ، يجب أن يجدوا وسائل للحماية من فقدان الحرارة في تلك الأجزاء من أجسامهم التي تعتبر مصادر حرارة أولية. هناك سبب يجعل الآباء يوبخون أطفالهم على ارتداء المعاطف والقبعات في فصل الشتاء.

جميع درجات الحرارة الداخلية لديها درجة حرارة مثالية للجسم تزدهر عندها ، وهي بحاجة إلى تطوير أو إنشاء وسائل مختلفة للحفاظ على درجة حرارة الجسم هذه. بالنسبة للبشر ، فإن درجة حرارة الغرفة المعروفة من 68 إلى 72 درجة فهرنهايت هي المثالية للسماح لنا بالعمل بنشاط والحفاظ على درجة حرارة الجسم الداخلية عند أو بالقرب من 98.6 درجة العادية. تسمح لنا درجة الحرارة المنخفضة هذه بالعمل واللعب دون تجاوز درجة حرارة الجسم المثالية. هذا هو السبب في أن طقس الصيف الحار للغاية يجعلنا بطيئين - إنها وسيلة الجسم الطبيعية لمنعنا من ارتفاع درجة الحرارة.

تكيفات للحفاظ على الدفء

هناك المئات من التكيفات التي تطورت في الأوطأ للحرارة للسماح لمختلف الأنواع بالبقاء على قيد الحياة في مجموعة متنوعة من الظروف المناخية. تطورت معظم الحرارة الداخلية عمومًا إلى كائنات مغطاة بشعر أو فرو للحماية من تساقط الحرارة في الطقس البارد. أو ، في حالة البشر ، تعلموا كيفية صنع ملابس أو حرق الوقود من أجل البقاء دافئًا في ظروف الطقس البارد.

فريدة من نوعها للحرارة الداخلية هي القدرة على ارتعاش عند البرد. هذا الانكماش السريع والإيقاعي للعضلات الهيكلية يخلق مصدر الحرارة الخاص به عن طريق فيزياء العضلات التي تحرق الطاقة. طورت بعض أنواع الحرارة الداخلية التي تعيش في مناخات باردة ، مثل الدببة القطبية ، مجموعة معقدة من الشرايين والأوردة القريبة من بعضها البعض. يسمح هذا التعديل للدم الدافئ بالتدفق إلى الخارج من القلب لتسخين الدم الأكثر برودة الذي يتدفق باتجاه القلب من الأطراف. طورت الكائنات في أعماق البحار طبقات سميكة من البودرة للحماية من فقد الحرارة.

تستطيع الطيور الصغيرة البقاء على قيد الحياة في الظروف الباردة من خلال الخصائص العازلة الرائعة للريش خفيف الوزن وأسفله ، ومن خلال آليات التبادل الحراري المتخصصة في أرجلهم العارية.

التكيفات لتبريد الجسم

معظم الحيوانات المبطنة للحرارة لديها أيضًا وسائل لتبريد نفسها للحفاظ على درجات حرارة الجسم عند المستويات المثلى في الظروف الحارة. تسقط بعض الحيوانات بشكل طبيعي الكثير من شعرها الكثيف أو الفراء خلال الفترات الدافئة الموسمية. تهاجر العديد من المخلوقات الغريزية إلى المناطق الأكثر برودة في الصيف.

من أجل التهدئة عندما يكون الجو دافئًا جدًا ، قد تنتعش الحرارة الداخلية ، مما يؤدي إلى تبخر الماء ، مما يؤدي إلى تأثير تبريد من خلال الفيزياء الحرارية للمياه التي تتبخر في بخار. ينتج عن هذه العملية الكيميائية إطلاق طاقة حرارة مخزنة. تعمل نفس الكيمياء عندما يتعرق الإنسان والثدييات الأخرى ذات الشعر القصير ، وهذا يبردنا أيضًا من خلال الديناميكا الحرارية للتبخر. إحدى النظريات هي أن الأجنحة الموجودة على الطيور تطورت في الأصل كأعضاء لتبديد الحرارة الزائدة للأنواع المبكرة ، والتي اكتشفت تدريجياً فقط مزايا الطيران التي أمكن تحقيقها بواسطة هؤلاء المشجعين الريشيين.

لدى البشر ، بالطبع ، وسائل تكنولوجية لخفض درجات الحرارة لتلبية احتياجاتهم الحرارية. في الواقع ، تم تطوير نسبة كبيرة من التكنولوجيا لدينا على مر القرون من الاحتياجات الأساسية للغاية من الطبيعة المبتذلة لدينا.