خصائص البيئة الصحراوية
مورفولوجية النبات Plant Morphology :
يمكن الإشارة للخصائص الرئيسية للنباتات الصحراوية في الجدول التالي :
تبين من الخصائص السابقة بالجدول أن وجود الجذور العميقة و الأوراق الصغيرة و المتخصصة أو الأجسام العصيرية بدون وجود أوراق تكون الأشكال الرئيسية للتحورات ، و الملائمات المورفولوجية للنباتات التي تعيش في المناطق القاحلة ، كما أن توجيه الأوراق له اعتبارات هامة حيث أنه يحدد المساحة السطحية المعرضة للضوء في عملية التمثيل الضوئي ، بالإضافة إلى الحمل الحراري من الأشعة الشمسية . و يلاحظ أن النتوءات السطحية و عدم انتظام الأسطح له دوره الهام في تقليل مقدار أشعة الشمس الساقطة على النباتات .
و هذه التحويرات ذات أهمية واضحة في بعض النباتات الخاصة الصحراوية مثل الصبار ، و الذي قد تصل درجة الحرارة في الأنسجة التي تقع تحت الأشواك إلى حوالي 11مo ، عما لو كانت هذه الأشواك غير موجودة إن الأشواك لا تعمل فقط على امتصاص و عكس الإشعاع الشمسي الساقط فقط ، و لكنها تعمل على خلق طبقة تحيط بالنبات بين سطحه و أشواكه مما يعمل على إعاقة انتقال الحرارة إلى سطح النبات و لكن ذلك يعني أيضا أن الفقد الحراري سوف يكون أبطأ من هذه النباتات خلال فترات الليل عن تلك النباتات الأقل كثافة في أشواكها ، كما تساهم الأشواك في حماية النبات من الحيوانات الآكلة للأعشاب .
و بذلك تسهم في انتشار هذا النوع ، و من أمثلة النباتات العصيرية Lithops Genus الذي ينمو في الصحراء الإفريقية حيث يتميز بنمو النبات بالكامل تحت سطح الأرض ما عدا طرف الورقة الوحيد ، به فيظهر فوق السطح ، و يلاحظ أن قمم الأوراق تتسطح فوق السطح الظهري بطريقة تجعلها تبدو كالحصى الصغير . كما أن التلوين السري يجعل مظهر الأوراق لا يمكن تميزه عن الحصى الصغير المحيط بالنبات في الوقت الذي يكون فيه النبات محميا بالكامل من أشعة الشمس بوجوده تحت سطح الأرض ، بالإضافة لما سبق ذكره عن توجيه الورقة في نبات الصبار ، نجد أن طبيعة النبات تلعب دورا هاما في تحديد معدل فقد الماء ، الذي يتم من خلال بشرة النبات بنسبة 10 % من إجمالي فقد الماء . و يحدث الفقد الكبير للماء كنتيجة لعمليات النتج خلال فتحات الثغور ويتم التحكم في نتج البشرة بزيادة سمك الطبقة الشمعية فوق طبقة البشرة و ترسيبها الليبيد ( الكيوتين ( في طبقة البشرة . و سوف نجد في حالة النباتاتالصحراوية المتكيفة مع البيئة والتي تتضمن كلا من الشجيرات و النباتات العصيرية أن الغطاء الشمعي فوق الطبقة العلوية للبشرة و أن سمك طبقة البشرة قد نما بشكل جيد يتوافق مع الظروف القاسية بالصحراء .
بشرة المفصليات :
عند فحص الكائنات المفصلية بمعاملة مادة الليبيد بمذيب عضوي لتوضيح أهمية هذه الطبقة التي تعمل كعازل للماء ، فسوف نجد زيادة كبيرة في نفاذية الماء ، مثلما يحدث تماما عند تآكل طبقة البشرة أو تعريض الحيوان لدرجة حرارة عالية تتجاوز درجة الانتقال الحرجة و التي يمكن أن تتأثر عندها طبقة البشرة و نصل إلى نتيجة محددة و هي أن الهيدروكربونات ، و هي المادة الأساسية الوفيرة في تركيب الليبيد ، هي أكثر المواد أهمية و التي تعمل كمانع أو حاجز لفقد الماء ، و من الواضح أن كمية الهيدروكربون ، و درجة تشبع و طول السلاسل الكربونية تؤثر كلها على كفاءة المانع المائي ، و على سبيل المثال نجد أحد أنواع الخنافس مثل ( Eleodes Armata ( تنتج كميات كبيرة من الهيدروكربونات و نسبة أكبر من المكونات طويلة السلسلة في فصل الصيف عنه في فصل الشتاء .
الكائنات الأخرى :
و على الرغم من الحقيقة الواضحة و هي أن الطيور لا تعرق إلا أن يحدث لها فقد لكمية كبيرة من الماء من خلال طبقة ما تحت البشرة ، و يحمي الريش الموجود على الطيور هذه المجموعة من الكثير من العوامل القاسية ، كما يعمل كواقي حراري ضد العزل الشديد بالصحراء ، إلا أن الكثافة الشديدة للريش الدقيق مثل تلك الموجودة في طائر البومة الثلجية يمكن أن تعوق الفقد الحراري بالإشعاع و التوصيل ، و يتمثل الحل المثالي لطيور الصحراء و هو الملائمة ما بين المتطلبين ، و هي الحماية ضد الأشعة الشمسية القادمة و تسهيل فقد الحرارة عبر التوصيل و الإشعاع الحراري ، و يمكن أن نأخذ ريش النعام كمثال لهذا الحل ، حيث نجد أحد أنواع النعام مثل Struthio Comelus و له ريش طويل ولكنه موزع جيدا على السطح الظهري للطائر و عند تعرض الطائر للحرارة العالية ، فإن ريشه الموجود على السطح ينتصب ، و بالتالي يزداد سمك الحاجز بين بشرة أو جلد الطائر و الإشعاع الشمسي القادم ، كما أن توزيع الريش يسمح بقدر كبير من حركات الهواء الجانبية فوق جلد الطائر بينما يكون الريش في وضع انتصاب .
ألوان الحيوانات :
تؤدي ألوان الحيوان دورا هاما في عملية التخفي أو مشابهة الحيوان للبيئة والاتصال بين الحيوانات وبعضها ، الإضافة إلى دوره الهام وتأثيره في الإشعاع الحراري . ودور الألوان في عمليات محاكاة البيئة واضح وجلي في كائنات مثل الحرباء و الثعابين و السحالي و الجراد و الطيور التي تضع أعشاشها على سطح الأرض ، كما نجد أن أحد أنواع القواطع الحلزونية الصحراوية مثل Sphincterochila Boissieri والموجودة بصحراء النجف ذات لون أبيض طباشيري و الذي يعكس حوالي 90 % من الضوء المرئي و حوالي 95 % من الإشعاع الحراري ( قرب منطقة الأشعة تحت الحمراء من الطيف ( و ذلك له أهمية كبرى لا تنكر في تخفيض درجة حرارة الأنسجة في جو الصحراء الملتهب . كما أن حرباء الصحراء Chamaeleon تعتمد على اللون الخفيف لعكس أشعة الشمس القوية في سطح الرمال الملتهبة بالمناطق الصحراوية الإفريقية . و لكن يلاحظ أنه في الساعات الأولى من النهار وفترات المساء المتأخرة أنها تغير لونها إلى اللون الأسود حتى تكتسب حرارة بسرعة وتكون كافية لدرجة حرارة الجسم على قدر الإمكان ، إلا أن الطيور والثدييات لا تغير من ألوانها وذلك يوجد نوع من الصعوبة في تقييم الأهمية البيئية المناسبة لتلوين الحيوان تحت الظروف الطبيعية ، إلا أن وفرة الإشعاع الشمسي في الصحراء ربما تؤيد فكرة أن الطيور والثدييات ربما تستفيد من أشعة كمصدر للطاقة حيث تساعد في حفظ درجة حرارة الجسم تحت الظروف الجوية الباردة .
تخزين الماء :
تقوم النباتات و الحيوانات بتخزين الماء داخل أجسامها كآلية دفاعية ضد فترات الجفاف الطويلة بالصحراء و لا شك أن المشاهد للكساء الخضري النباتي بالصحراء سوف يدهش من القدرة العظيمة لنباتات الصبار و غيرها من النباتات العصيرية على اختزان كميات هائلة من المياه . داخل أجسامها و العجيب أن تلك النباتات لديها جذور ضحلة بالتربة و لكنها قادرة بالرغم من ذلك على تخزين أطنان كثيرة من المياه عقب موسم الأمطار القصير ، و تتناسب درجة انتفاخها تبعا لكمية المياه المخزنة . و على الرغم من أن الحيوانات ليست لديها القدرة الكبيرة المماثلة للنباتات من ناحية اختزان الماء إلا أنها ذات أهمية خاصة لبعض الأنواع الصحراوية مثل السلاحف ، و من الأمثلة العجيبة الغريبة اختزان المياه داخل مثانة سحلية ناميبيا التي تغوص في الرمال و تسمى Lizard Aporosaure Anchietae و التي تستطيع ارتشاف قطرات المياه القليلة في الساعات المبكرة من النهار لتختزن ما يعادل 12 % من وزن جسمها في المثانة بشكل محلول عالي التخفيف حيث تستطيع استخدام هذه المياه لعدة أسابيع . و يمكن تقدير هذه الكمية بالنسبة للإنسان على شكل رجل وزنه 75 كم يستطيع شرب 4 . 5 لتر من المياه خلال ثلاثة دقائق . و من الأمثلة الشائعة تخزين المياه بكميات كبيرة في الجمال و الماعز البدوي التي تفقد ما يعادل 30 % من وزنها عند الجفاف ، و لكنها تستطيع تعويض هذا النقص بالشرب في خلال دقيقتين من توافر المياه .
اختزان الدهون :
تعمل بعض الليبيدات على حفظ الماء في مختلف النباتات و الحيوانات ، و اختزان الدهون له فائدة كبرى في فترات الجفاف الطويلة و نقص الطعام ، حيث يعمل كمصدر للطاقة اللازمة للحياة ، و الواقع أن ذلك له أهمية عظيمة في الحيوانات القطبية حيث تعمل الدهون كعازل حراري ، أما الحيوانات الصحراوية فقد يمثل ذلك مشكلة كبرى لها . و لذلك للتوفيق بين هذه النواحي المتعارضة فإن الحيوانات الصحراوية تقوم بتخزين الدهون في أماكن خاصة مثل سنام الجمال وحول الأحشاء و خصوصا الكلى والمنطقة الخلفية في الكباش و الغنام و الماعز حتى لا تتعارض مع الفقد الحراري المطلوب خلال فترات النهار الحارة .
ولكم تحياتي
رد مع اقتباس