به گزارش زومیت، آیا تا‌به‌حال کنجکاو بوده‌اید که چرا زرافه گردنی این‌قدر بلند دارد؟ پاسخ ساده به نظر می‌رسد: گردن بلند به زرافه امکان می‌دهد تا به برگ‌های آبدار بالای درختان بلند اقاقیا دسترسی پیدا کند و به خوبی غذا بخورد.
وقتی به زرافه فکر می‌کنیم، اولین چیزی که به ذهن می‌رسد، همین گردن بسیار بلند است که باوقار به سمت برگ‌های آبدار درختان در ساوانای آفریقا کشیده شده. این مزیت آشکار است؛ منبع غذایی انحصاری که دیگر حیوانات به آن دسترسی ندارند و زرافه با دسترسی به آن، حتی در خشک‌ترین فصول نیز می‌تواند زنده بماند.
اما گردن بلند، هزینه‌ای گزاف برای بدن زرافه دارد: قلب زرافه باید مثل موتوری بسیار قدرتمند باشد تا خون را چندین متر برخلاف گرانش زمین به مغز برساند. فشار خون یک زرافه بالغ بیش از ۲۰۰ میلی‌متر جیوه، یعنی دو برابر بیشتر از انسان و دیگر پستانداران است.
نبرد دائمی با گرانش، انرژی فوق‌العاده‌ای مصرف می‌کند. اما پژوهشی جدید نشان می‌دهد که قلب زرافه در این مبارزه تنها نیست و دستیارانی پنهان دارد: پاهای بلندش. به‌گزارش وب‌سایت کانورسیشن، مطالعه‌ای تازه نشان می‌دهد که پاهای بلند زرافه نقشی حیاتی در بهینه‌سازی مصرف انرژی قلب ایفا می‌کنند که تاکنون نادیده گرفته شده بود.
هیولای فرانکنشتاین در خدمت علم: آشنایی با «الافه»
پژوهشگران برای درک بهتر سازوکار بدن زرافه، یک موجود خیالی به نام «الافه» را شبیه‌سازی کردند. این موجود ترکیبی از بدن یک گاو کوهی معمولی آفریقایی با پاهای کوتاه و گردن بلند یک زرافه بود. هدف پژوهشگران این بود که ببینند اگر قلب زرافه در ارتفاع پایین‌تری قرار داشت، چه اتفاقی می‌افتاد.
نتایج تکان‌دهنده بود: قلب الافه مجبور بود ۲۱ درصد از کل انرژی دریافتی بدن را صرف پمپاژ خون به مغز کند. در حالی که این رقم برای زرافه واقعی ۱۶ درصد و برای انسان تنها ۶٫۷ درصد است.
یعنی زرافه با داشتن پاهای بلند و فاصله‌ی نزدیک قلبش به سر، به طور خالص ۵ درصد در مصرف انرژی صرفه‌جویی می‌کند. شاید این عدد کوچک به نظر برسد، اما در طول یک سال، صرفه‌جویی معادل بیش از ۱٫۵ تن غذاست. در محیط بی‌رحم ساوانا، این مقدار غذا می‌تواند تفاوت میان مرگ و زندگی باشد.
داستان تکامل زرافه: اول پا، بعد گردن
یافته‌ها با آنچه گراهام میچل، جانورشناس، در کتابش با عنوان «عملکرد زرافه‌ها» مطرح کرده، همخوانی دارد. او نشان می‌دهد که نیاکان زرافه‌ها، پیش از آنکه گردن‌هایشان بلند شود، پاهای بلندی داشتند. از منظر انرژی کاملاً منطقی است: تکامل ابتدا با بلندکردن پاها، کار را برای قلب آسان‌تر کرد و سپس به گردن امکان داد تا بلندتر شود.
البته این پاهای بلند بی‌دردسر هم نبودند؛ زرافه‌ها برای نوشیدن آب مجبورند پاهای جلویی خود را به شکلی نامتعادل باز کنند که آن‌ها را در برابر حمله‌ی شکارچیان آسیب‌پذیر می‌کند.
محدودیت انرژی برای قلب، یک سقف طبیعی برای ارتفاع حیوانات زمینی تعیین می‌کند. برای مثال، دایناسور غول‌پیکر جیرافاتیتان (Giraffatitan) با گردنی به ارتفاع ۸٫۵ متر، برای رساندن خون به مغزش به فشار خونی حدود ۷۷۰ میلی‌متر جیوه نیاز داشت. چنین فشاری آن‌قدر انرژی از قلب می‌گرفت که از کل انرژی مصرفی باقی بدن بیشتر می‌شد.
بنابراین، دایناسورهای جیرافاتیتان احتمالاً هرگز نمی‌توانستند سر خود را کاملاً بالا بگیرند. در واقع، بعید است هیچ حیوان خشکی‌زی در تاریخ توانسته باشد از ارتفاع یک زرافه نر بالغ فراتر برود. این موجود زیبا، نماد بهینه‌سازی تکاملی بی‌نظیر است؛ وقتی که پاها، راه را برای گردن هموار کردند.
مطالعه در نشریه Journal of Experimental Biology منتشر شده است.
- 19
- 5
