راز پا‌های بلند زرافه؛ همه‌چیز زیر سر «قلب» است نه گردن!

 زرافه‌ها به این دلیل چنین گردن بلندی دارند که این گردن بلند به آنها اجازه می‌دهد تا به برگ‌های مغذی و آبدار بالای درختان بلند برسند و فقط زرافه‌ها به این برگ‌ها دسترسی مستقیم دارند، در حالی که پستانداران کوچکتر باید با یکدیگر رقابت کنند. به نظر می‌رسد این منبع غذایی انحصاری به زرافه‌ها اجازه می‌دهد تا در طول سال تولید مثل کنند و در مقایسه با گونه‌های کوتاه‌تر، خشکسالی را بهتر تحمل کنند.

این در حالی است که این گردن بلند، هزینه زیادی نیز دارد. قلب زرافه باید فشار کافی برای پمپاژ خون به ارتفاع چند متر تا بالای سرش ایجاد کند. گفتنی است که فشار خون یک زرافه بالغ معمولاً بیش از ۲۰۰ میلی‌متر جیوه است که بیش از دو برابر اغلب دیگر پستانداران است.

در نتیجه، قلب یک زرافه در حال استراحت انرژی بیشتری نسبت به کل بدن یک انسان در حال استراحت و در واقع انرژی بیشتری نسبت به قلب هر پستاندار دیگری با اندازه مشابه مصرف می‌کند. با این حال، همانطور که در یک مطالعه جدید منتشر شده در مجله زیست‌شناسی تجربی(Experimental Biology) نشان داده شده است، قلب زرافه در نبرد خود با گرانش، یاران ناشناخته‌ای به نام پاهای بلند و کشیده این حیوان دارد.

با «اِلافه» آشنا شوید

راجر اس. سیمور(Roger S. Seymour)، استاد بازنشسته فیزیولوژی دانشگاه آدلاید(Adelaide) و ادوارد اسنلینگ(Edward Snelling) از دانشکده علوم دامپزشکی دانشگاه پرتوریا(Pretoria) در مطالعه جدید خود، هزینه انرژی پمپاژ خون برای یک زرافه بالغ معمولی را اندازه‌گیری کردند و آن را با آنچه در یک حیوان خیالی با پاهای کوتاه، اما گردن بلندتر برای رسیدن خون به همان ارتفاع بالای درخت لازم خواهد بود، مقایسه کردند.

این جانورِ ترکیبی و دیومانند، از بدن یک گاو کوهی آفریقایی معمولی و گردن یک زرافه تشکیل شده بود که محققان آن را «اِلافه»(elaffe) نامیدند.

ما دریافتیم که این حیوان ۲۱ درصد از کل انرژی خود را صرف تأمین انرژی قلب خود می‌کند، در حالی که این رقم در زرافه ۱۶ درصد و در انسان ۶.۷ درصد است.

زرافه با نزدیک‌تر کردن قلب خود به سرش به وسیله پاهای بلند، ۵ درصد از انرژی دریافتی از غذا را «صرفه‌جویی» می‌کند. در طول یک سال، این صرفه‌جویی در انرژی به بیش از ۱.۵ تن غذا منجر می‌شود که می‌تواند تفاوت بین مرگ و زندگی در ساوانای آفریقا را رقم بزند.

نحوه فعالیت زرافه‌ها

گراهام میشل(Graham Mitchell)، جانورشناس، در کتاب خود با عنوان «نحوه فعالیت زرافه‌ها» فاش می‌کند که اجداد زرافه‌ها قبل از اینکه در روند تکامل(فرگشت)، گردن‌های بلندی داشته باشند، پاهای بلندی داشته‌اند.

این از دیدگاه مصرف انرژی بدن، منطقی است. پاهای بلند کار قلب را آسان‌تر می‌کند، در حالی که گردن‌های بلند کار آن را سخت‌تر می‌کند.

با این حال، تکامل پاهای بلند بهای خاص خود را داشته است. زرافه‌ها مجبورند هنگام نوشیدن آب، پاهای جلویی خود را باز کنند که باعث می‌شود در صورت ظاهر شدن یک شکارچی، بلند شدن از آن موقعیت و فرار برایشان دشوار باشد.

آمارها نشان می‌دهد که زرافه‌ها در بین تمام پستاندارانی که شکار می‌شوند، بیشترین احتمال را دارند که بدون نوشیدن آب، گودال آب را ترک کنند.

طول گردن چقدر می‌تواند باشد؟

مصرف انرژی قلب به طور مستقیم با افزایش ارتفاع گردن افزایش می‌یابد، بنابراین باید محدودیتی وجود داشته باشد. به عنوان مثال یک گونه از دایناسورهای خزنده‌پا(sauropod) به نام جیرافاتیتان(Giraffatitan) ۱۳ متر بالاتر از کف موزه تاریخ طبیعی برلین قرار دارد و گردن آن ۸.۵ متر ارتفاع دارد که اگر قرار باشد خون به سرش برسد، به فشار خونی حدود ۷۷۰ میلی‌متر جیوه نیاز دارد که تقریباً هشت برابر آن چیزی است که در یک پستاندار معمولی می‌بینیم. این امر تقریبا غیرممکن است، زیرا هزینه انرژی قلب برای پمپاژ آن خون از هزینه انرژی کل بدن بیشتر بوده است.

بنابراین دایناسورهای خزنده‌پا نمی‌توانستند سر خود را بدون اینکه غش کنند، تا این حد بالا ببرند. در واقع بعید است که هیچ حیوان خشکی‌زی در تاریخ بتواند از قد یک زرافه نر بالغ تجاوز کند.

منبع: ایسنا