دراسة جديدة توضح سبب عدم اختناق الحيتان

للقبض على الفريسة ، تستخدم الحيتان الحدباء والمنك والحيتان الأخرى تكتيكًا يسمى التغذية بالاندفاع. إنهم يتسارعون – تفتح أفواههم إلى ما يقرب من 90 درجة – وتبتلع كمية من الماء كبيرة بما يكفي لملء أجسامهم بالكامل.

“هذا جنون. قال كيلسي جيل ، عالم الحيوان الذي يدرس فسيولوجيا الحيتان في جامعة كولومبيا البريطانية ، “تخيل وضع إنسان كامل داخل فمك”.

عندما يتدفق الماء إلى فم الحوت ، يتمدد كيس حلقه ، مما يجعل الحوت يبدو وكأنه شرغوف منتفخ. بعد حوالي دقيقة ، يفرغ كيس الحلق لأن معظم الماء يغادر فم الحوت ، ويعود إلى المحيط. يتم التقاط الأسماك الصغيرة والكريل في بالين الحوت – وهي صفائح من الكيراتين تتدلى من أعلى فم الحوت تشبه شعيرات فرشاة الأسنان – ويتم ابتلاعها في معدة الحوت.

لم يعرف العلماء كيف تجنبت هذه الحيتان الاختناق بسبب المياه المليئة بالفرائس وإغراق مجاريها التنفسية خلال حدث التغذية بالاندفاع. اكتشف جيل وزملاؤه الآن بنية كبيرة منتفخة أطلقوا عليها اسم “السدادة الفموية” – وهي بنية لم يتم وصفها من قبل في أي حيوان آخر – والتي يعتقدون أنها تجعل التغذية بالاندفاع ممكنة. تم نشر نتائجهم في علم الأحياء الحالي.

تسمى الحيتان التي تتغذى بالاندفاع أيضًا الحيتان الزعنفة وتشمل اثنين من أكبر الحيوانات على وجه الأرض: الحيتان الزرقاء والحيتان الزعانف. من خلال التغذية بالاندفاع ، تبتلع الحيتان الحمراء آلاف الأرطال من الطعام كل يوم ، وهي استراتيجية تغذية تسمح لها بالحفاظ على أجسامها الضخمة ، والتي يمكن أن تزن أكثر من 300000 رطل في حالة الحيتان الزرقاء.

لتحديد الكيفية التي تتغذى بها هذه الحيتان بأمان – وليس الاختناق – على طعامها ، حلل جيل وزملاؤه حيتان الزعانف المتوفاة. عند فتح فم الحوت الأول ، ارتبكوا بما رأوه.

قال جيل: “إذا نظرت في المرآة خلف حلقك ، ستجد أنها مجرد مساحة كبيرة فارغة”. “ولكن عندما كنا ننظر في الجزء الخلفي من فم هذا الحوت ، كان هناك هذه المساحة التي تم سدها بالأنسجة ، وفكرنا ،” هذا غير منطقي. هذا هو المكان الذي يجب أن يسافر فيه الطعام ؛ لماذا يتم حظره هكذا؟ “

من خلال التلاعب الجسدي وتشريح كتلة العضلات والأنسجة – السدادة الفموية – قرر الباحثون أنه عندما يكون الحيوان في حالة راحة ، فإن السدادة تسد بلعوم الحوت ، وهو هيكل على شكل أنبوب يؤدي إلى كل من الجهاز التنفسي والجهاز الهضمي ، تمامًا كما هو الحال في الثدييات الأخرى ، بما في ذلك البشر. عندما يندفع الحوت ، فإن السدادة الشفوية تحمي كلا المسارين من أن تغمرها المياه والمخلوقات التي استوعبها الحيوان.

لكي يبتلع الحوت الطعام ، يجب أن يتحرك هذا السدادة الفموية. مرة أخرى من خلال التلاعب والتشريح ، اكتشف الباحثون أنه عندما يكون الحيوان جاهزًا لابتلاع أحدث وجبة ، تحركت السدادة الفموية لأعلى لحماية الجهاز التنفسي العلوي ، بما في ذلك تجاويف الأنف والمنفخ. في الوقت نفسه ، تغلق الحنجرة – الهيكل الموجود في البلعوم الذي يحمي مدخل الرئتين – وتتحرك إلى أسفل ، مما يؤدي إلى إغلاق الجهاز التنفسي السفلي. بمعنى آخر ، أثناء البلع ، يؤدي البلعوم فقط إلى الجهاز الهضمي ، ويتم حماية الشعب الهوائية العلوية والسفلية.

قال جيل عن النتائج التي توصل إليها الفريق: “هذا يملأ فراغًا لم نكن نعرف أنه موجود بالفعل”.

يرى آري فريدلندر ، الذي يدرس سلوكيات تغذية الحيتان في جامعة كاليفورنيا ، سانتا كروز ، ولكنه لم يشارك في هذا البحث ، قيمة هائلة في ملء هذه الفراغات التشريحية حول الحيتان.

قال فريدليندر: “كلما استطعنا فهم كيفية تطوير هذه الوسائل لتكون قادرة على تناول الكثير من الطعام ولكي تكون فعالة جدًا مثل الباحثين عن الطعام ، زاد فهمنا لماهية قدراتهم وكيف تعمل كجزء من النظم البيئية البحرية”. “إنه نوع من التطور النهائي للتشريح أن تكون قادرًا على القيام بهذه الأشياء التي لا تستطيع أي حيوانات أخرى القيام بها.”

ظهر هذا المقال في الأصل بتنسيق اوقات نيويورك.