محتويات
التنفس وتكيفات الجهاز التنفسي لدى الدولفين
يمتلك الدولفين جهازًا تنفسيًا فريدًا يُمكنه التكيّف مع آلية تنفسه بسهولة، وفيما يلي آلية عمله:[١]
التنفس بواسطة الرئتين
يتنفس الدولفين باستخدام الرئتين ويأخذ تقريبًا 2-3 أنفاس كل دقيقة، ونادرًا ما يستغرق الزفير والشهيق لديه أكثر من جزء من الثانية،[٢]
إذ تحتوي رئتا الدولفين على عدد من الحويصلات أو الخلايا الهوائية أكبر بكثير من التي في رئة الإنسان، كما تتكوّن من طبقتين من الشعيرات الدمويّة على عكس الثدييات الأخرى التي تتكوّن رئتها من طبقة واحدة، وهاتين الطبقتين تزيدان من مساحة سطح الرئتين، وبالتالي تزيد من كفاءة تبادل الغازات ويحدث التبادل بشكل أسرع بكثير.[١]
يتميز الحيز الجنبي في رئتي الدولفين بالسماكة والمرونة، وتُوجد كمية كبيرة من الألياف العضلية المرنة في نسيجها الرئوي، إضافةً إلى أنّ أنابيب الشعب الهوائية مُبطنة بأنسجة عضلية، كما تُفصل الحويصلات الهوائية عن بقية الرئة بعضلة عاصرة وقصيبات صغيرة.[١]
تُعزز كل هذه الأجزاء المُعقدة للجهاز التنفسي للدولفين من تبادل الغازات، وتُمكّن جسم الدولفين من الحصول على أكبر قدر ممكن من الأكسجين، إذ يُتبادل 10-20% فقط من الهواء داخل رئة الإنسان، بينما يُجدد الهواء ويتبادل داخل رئة الدولفين بنسبة 80-90%.[١]
تتحكم الدلافين طوعًا بالتنفس، أي أنّها تتخذ قرارًا بذلك، كما أنّها تتحكم بكمية النيتروجين داخل مجرى الدم، لتتجنّب تعرضها للضغط، وتمنع ذوبانه في الدم لأنّه يُسبب ألمًا حادًا.[٢]
عندما تأخذ الدلافين الهواء من السطح، وتغوص فإنّها تُقلل من طلب جسمها للأكسجين، وتضخ الدم إلى الأعضاء المهمة فقط، مثل: القلب، والدماغ، كما أنّها تُحدد معدل ضربات قلبها لتضخ كمية قليلة من الدم في جسمها.[٢]
التنفس بواسطة الثقوب في الرأس
تتنفس الدلافين من خلال فتحة الأنف الموجودة في الجزء العلوي من رأسها، إذ تُعرّض الجزء العلوي فقط من رأسها لاستنشاق الهواء أثناء سباحتها، أو راحتها تحت الماء، ثم تُغلق فتحة الأنف بإحكام بواسطة عضلات قويّة تُحيط بها لتمنع الماء من الوصول إلى رئتيها.[٣]
يبدأ الدولفين في عملية الزفير قبل وصوله إلى السطح ليُقلل بذلك من الوقت الذي يقضيه على السطح للتنفس، ثم يستنشق الهواء ويأخذ ما يصل إلى 5 مرات من الأنفاس خلال دقيقة واحدة قبل غوصه، كما يُمكن للدولفين حبس أنفاسه تحت الماء لمدّة تصل لأكثر من 7 دقائق.[١]
كمية الأكسجين التي يحتويها دم وعضلات الدولفين
يعود السبب في قدرة الدلافين على الغوص وحبس أنفاسها لفترات طويلة إلى كفاءة وقدرة دمها وعضلاتها على تخزين كمية كبيرة من الأكسجين، وساعد ذلك الدولفين على استمداد معظم الأكسجين من خلالها.[١]
إذ تحتوي الدلافين على كمية كبيرة من خلايا الدم الحمراء أكبر بكثير من التي لدى الإنسان، والتي تُعد الوسيلة الرئيسية لنقل الأكسجين.[١]
يجدر بالذكر أيضًا أنّ تركيز الهيموجلوبين داخل خلايا الدم الحمراء أعلى من تركيزه في خلايا الإنسان، الأمر الذي زاد من رغبة خلايا الدم الحمراء من الاندماج مع الأكسجين، وزيادة كميته داخلها.[١]
تمتلك الأنسجة العضلية أيضًا الهيموغلوبين والذي يميل أكثر للاندماج مع الأكسجين، ولذلك عندما يمر الدم المُحمل بالأكسجين بجانب العضلات، فإنّ الأكسجين ينتقل بسهولة إليها، وبالتالي تُعد العضلات إحدى الأنسجة الرئيسية لتخزين الأكسجين.[١]
آلية استخدام الدولفين الأكسجين بكفاءة
يستخدم الدولفين عدة طرق لاستخدام الأكسجين بكفاءة لتُمكنه من الغوص لفترات طويلة، وهي كالآتي:
تزويد الأعضاء الحيوية فقط بالأكسجين
يزود الدولفين الدم المُحمل بالأكسجين أثناء غوصه للأعماق الأعضاء الحيوية فقط، مثل: الدماغ والقلب كما ذكرنا سابقًا، أمّا الأعضاء الأخرى فإنّ الدم لا يتدفق إليها أبدًا أو يتدفق بكمية قليلة جدًا.
وبالتالي فإنّ هذه الأعضاء تحوّل تنفسها للتنفس اللاهوائي لتمثيل غذائها، وهذه الطريقة لا تحتاج الأكسجين.[١]
لكن عملية التمثيل الغذائي اللاهوائي عملية بطيئة جدًا وتنتج طاقة قليلة إضافةً إلى إنتاجها لحمض اللاكتيك، وهو حمض يُسبب التعب، وتحتاج الدلافين لوقت حتى تحوّله لمادة غير ضارة.[١]
تقليل معدل حرارة الدلافين
تستخدم الدلافين الأكسجين بكمية قليلة من خلال عمل رد فعل منعكس للغدة النخاميّة التي تُحفّز القلب على النبض ببطء، وبالتالي فإنّ تدفق الدم من الأوردة للقلب سيقل، ثم يمنع القلب بدوره وصول الدم الذي يفتقر للأكسجين إلى الرئتين.[١]
ولذلك فإنّ انخفاض تدفق الدم سيُحافظ على الأكسجين داخل الرئتين والدم، وبعد فترة من الوقت يتوقف الجانب الأيمن من القلب عن النبض، بينما يضخ الجانب الأيسر من القلب الدم المُعاد أكسدته إلى الدماغ.[١]
يخرج الدولفين من الماء ويصعد للسطح باستمرار ليتنفس ويحصل على الهواء، إذ عندما يغوص في الماء يحبس أنفاسه، ثم يعود للسطح لامتصاص المزيد من الهواء عندما ينفذ منه، وتمتاز الدلافين بقدرتها على السفر وحدها أو في مجموعات، كما تصل سرعة الدلفين لما يُقارب 56 كم في الساعة، وتتغذى الدلافين على الأسماك الطائرة.[٤]
وتستطيع الدلافين تحديد مكان هذه الأسماك من خلال الاستماع لصوت صدى هذه الأسماك، كما تمتاز الدلافين بقدرتها على التحدث مع بعضها البعض، عن طريق الصفير والنداء.[٥]
المراجع
- ^ أ ب ت ث ج ح خ د ذ ر ز س ش "Dolphins", schoolnet, Retrieved 1/10/2021. Edited.
- ^ أ ب ت "How do dolphins sleep and breathe?", WHALE WATCHING AZORES, 1/9/2021, Retrieved 1/10/2021. Edited.
- ↑ "HOW DO WHALES AND DOLPHINS BREATHE?", WDC, Retrieved 1/10/2021. Edited.
- ↑ "dolphin", www.infoplease.com, Retrieved 21-11-2017. Edited.
- ↑ "Baby Dolphin", www.howstuffworks.com, Retrieved 21-11-2017. Edited.
