ما الذي يجعل الحيوان ماص للحرارة؟

الحيوانات الماصة للحرارة هي تلك التي يجب أن تولد حرارة خاصة بها للحفاظ على درجة حرارة الجسم المثلى. في اللغة العادية ، يشار إلى هذه الحيوانات عادة باسم "ذوات الدم الحار". مصطلح باطن الحرارة يأتي من اليونانية ينتهي في، المعنى في غضونو الترمسوهو ما يعني الحرارة. يصنف حيوان ماص للحرارة بأنه باطن الحرارةوهي مجموعة تضم في المقام الأول الطيور و الثدييات. أكبر مجموعة أخرى من الحيوانات هي ectotherms- ما يسمى بالحيوانات "ذات الدم البارد" ذات الأجسام التي تتكيف مع أي درجة حرارة موجودة في محيطها. هذه المجموعة أيضًا كبيرة جدًا ، بما في ذلك الأسماك ، الزواحف ، البرمائيات واللافقاريات مثل الحشرات.

بالنسبة للحرارة الداخلية ، تنشأ معظم الحرارة التي تولدها في الأعضاء الداخلية. على سبيل المثال ، يولد البشر حوالي ثلثي حرارتهم في الصدر (الجزء الأوسط) مع حوالي خمسة عشر بالمائة من المخ. تحتوي الأوعية الداخلية على معدل الأيض أعلى من الحرارة الخارجية ، الأمر الذي يتطلب استهلاك المزيد من الدهون والسكريات لخلق الحرارة التي يحتاجونها للبقاء في درجات الحرارة الباردة. وهذا يعني أيضًا أنه في درجات الحرارة الباردة يجب أن يجدوا وسائل للوقاية من فقدان الحرارة في ذلك الجزء من أجسامهم التي تعد مصادر حرارة أولية. هناك سبب يجعل الوالدين يوبّون أطفالهم ليحزموا المعاطف والقبعات في الشتاء.

تتمتع كل أجهزة حرارة داخلية بدرجة حرارة الجسم المثالية التي تزدهر فيها ، وتحتاج إلى تطوير أو إنشاء وسائل مختلفة للحفاظ على درجة حرارة الجسم. بالنسبة للبشر ، فإن نطاق درجة حرارة الغرفة المعروف من 68 إلى 72 درجة فهرنهايت هو الأمثل مما يسمح لنا بالعمل بنشاط والحفاظ على درجة حرارة أجسامنا الداخلية عند أو بالقرب من 98.6 الطبيعي درجات. تسمح لنا درجة الحرارة المنخفضة قليلاً بالعمل واللعب دون تجاوز درجة حرارة الجسم المثالية. هذا هو السبب في أن طقس الصيف الحار يجعلنا بطيئين - إنها الوسائل الطبيعية للجسم لمنعنا من السخونة الزائدة.

هناك المئات من التعديلات التي تطورت في حالات الحرارة الداخلية للسماح لمختلف الأنواع بالبقاء في مجموعة متنوعة من الظروف المناخية. تطورت معظم أنواع الحرارة الداخلية بشكل عام إلى مخلوقات مغطاة بنوع من الشعر أو الفراء للحماية من فقدان الحرارة في الطقس البارد. أو ، في حالة البشر ، تعلموا كيفية صنع الملابس أو حرق الوقود من أجل البقاء دافئين في الظروف الباردة.

فريدة من نوعها للحرارة الداخلية هي القدرة على الارتعاش عند البرد. هذا الانقباض السريع والإيقاعي لعضلات الهيكل العظمي يخلق مصدر الحرارة الخاص به بواسطة فيزياء العضلات التي تحرق الطاقة. طورت بعض أنواع الحرارة الداخلية التي تعيش في المناخات الباردة ، مثل الدببة القطبية ، مجموعة معقدة من الشرايين والأوردة التي تقع بالقرب من بعضها البعض. يسمح هذا التكيف للدم الدافئ المتدفق للخارج من القلب بتسخين الدم البارد المتدفق إلى القلب من الأطراف. طورت مخلوقات أعماق البحار طبقات سميكة من الدهن للحماية من فقدان الحرارة.

يمكن أن تعيش الطيور الصغيرة ظروفًا شديدة البرودة من خلال الخصائص العازلة الرائعة للريش خفيف الوزن ولأسفل ، ومن خلال آليات التبادل الحراري المتخصصة في أرجلها العارية.

معظم الحيوانات الماصة للحرارة لديها أيضًا وسائل تبريد نفسها للحفاظ على درجة حرارة أجسامها عند المستويات المثلى في الظروف الحارة. بعض الحيوانات تسقط بشكل طبيعي الكثير من شعرها الكثيف أو فروها خلال الفترات الموسمية الدافئة. تهاجر العديد من المخلوقات بشكل غريزي إلى مناطق أكثر برودة في الصيف.

من أجل التبريد عندما يكون دافئًا جدًا ، قد تنبعث الحرارة الداخلية ، مما يتسبب في تبخر الماء - مما يؤدي إلى تأثير التبريد من خلال الفيزياء الحرارية للمياه التي تتبخر إلى بخار. تؤدي هذه العملية الكيميائية إلى إطلاق طاقة حرارية مخزنة. تعمل نفس الكيمياء عندما يتعرق البشر والثدييات الأخرى ذات الشعر القصير - وهذا يبردنا أيضًا من خلال الديناميكا الحرارية للتبخر. إحدى النظريات هي أن الأجنحة على الطيور تطورت في الأصل كأعضاء لتبديد الحرارة الزائدة في وقت مبكر الأنواع ، التي اكتشفت تدريجيًا فقط مزايا الرحلة التي أتاحتها هذه المراوح ذات الريش.

البشر ، بالطبع ، لديهم أيضًا الوسائل التكنولوجية لخفض درجات الحرارة لتلبية احتياجاتهم الماصة للحرارة. في الواقع ، تم تطوير نسبة كبيرة من التكنولوجيا لدينا على مر القرون من الاحتياجات الأساسية للغاية لدينا ماص للحرارة طبائع.