إنتاج الحمام

الهجرة

لنوعين من أنواع المجهود المبذول:

) (١قد يبذل الإنسان على سبيل المثال مجهودا يحتاج إلى كمية اكسجين اقل كثي ار من المعدل الاقصى لاستهلاك الفرد للأكسجين )المشى بهدوء( .ففى بداية آداء المجهود قد يستخدم الجسم اكسجينا من نفس مصدر الأكسجين اللازم للتخلص من حمض اللاكتيك وذلك في نفس الوقت الذى يتزايد فيه معدل امداد الأكسجين من الجهاز الدورى ،وسوف يتم تلبية احتياجات الجسم من الادينوزين ثلاثى الفوسفات لاهوائيا لان نسبة الأكسجين سوف تنخفض كثي ار أثناء عملية

الانتاج الهوائى للطاقة.

) (٢المجهود الذى يؤدى لفترات طويلة متصلة )مثل المجهود المبذول أثناء هجرة الطيور( وفيه يحتاج الجسم إلى كمية كبيرة جدا من الطاقة يتم انتاجها هوائيا بدرجة يتضاءل بجانبها انتاج الادينوزين ثلاثى الفوسفات لا هوائيا.

ويلعب التحلل اللاهوائى للجلوكوز دو ار كبي ار في امداد الجسم بالادينوزين ثلاثى الفوسفات اللازم لأداء نوعين آخرين من أنواع المجهود:

) (١المجهود السريع والمكثف مثل ما يحدث فى سباقات الجرى لمسافة مائة ياردة ،فاننا نجد أن %٩٠من كمية الايدنوزين ثلاثى الفوسفات يتم انتاجها لاهوائيا – ويرجع ذلك إلى أن الوقت المتاح يكون قصير جدا ولا يسمح بزيادة الأكسجين اللازم لانتاج الطاقة هوائيا في العضلات زيادة معنوية.

) (٢وحتى إذا كان الوقت كافيا ويسمح للوصول بمعدلات انتاج الادينوزين ثلاثى الفوسفات لأعلى المستويات – فان هناك نوعا من المجهود يحتاج إلى طاقة قد تفوق كثي ار ما يمكن أن ينتج هوائيا وبالتالى فانه من الضرورى جدا أن يكون هناك مساهمة لا هوائية في انتاج الادينوزين ثلاثى الفوسفات ،ففى سباقات الجرى لمسافة ميل واحد مثلا نجد أن الانتاج اللاهوائى للطاقة يكون ضروريا في بداية السباق وحتى بعد وصول انتاج الطاقة هوائيا للمستوى الاقصى )بعد ٢-١دقيقة

-١٦٧-

إنتاج الحمام

من بداية السباق( فان الإمداد اللاهوائى للادينوزين ثلاثى الفوسفات يكون ضروريا وذلك لعدم كفاية الإمداد الهوائى لها في تغطية الاحتياجات الكلية للطاقة واللازمة لاداء هذا النوع من المجهود ،وهذا النوع من المجهود يستغل كل الامكانيات المتاحة للجسم من انتاج الطاقة لاهوائيا ،واذا حدث ووصل الانتاج اللاهوائى للطاقة إلى اقصاه فان التعب والارهاق قد يحل بالمتسابقين )لمسافة ميل( قبل الوصول لخط النهاية ولذلك يجب على المتسابقين تنظيم احتياجاتهم من الادينوزين ثلاثى الفوسفات المنتج لاهوائيا أثناء مسافة السباق وحتى نهايته.

-٤الاعياء:

بالرغم من الدراسات الكثيرة التى أجريت الا أن اسباب الاعياء مازالت مستعصية الفهم ومن الممكن القول بأن للاعياء اسباب كثيرة ،وتعتمد هذه الأسباب على نوع المجهود ومدة اداؤه وما إذا كان الكائن الحى متعودا على آداء هذه المجهود واخي ار الحالة الغذائية .أن إستخدام كفاءة الجسم كاملة في الانتاج اللاهوائى للادينوزين ثلاثى الفوسفات في حالة المجهود المكثف )مثل الجرى لمسافة ميل( يؤدى إلى التغلب على حالة الاعياء ،وبالرغم من أن حمض اللاكتيك يعتبر هو المسبب للشعور بالاعياء ،الا أن العلماء والباحثين يعطون الآن تركي از اكبر على زيادة حموضة سوائل الجسم والناتجة من تراكم حمض اللاكتيك .ويعتبر نفاذ احتياطيات العضلات من الوقود )الطاقة( متزامنة مع عدم تعويض هذه العضلات بالطاقة اللازمة من مصادر اخرى هو من اهم أسباب الشعور بالاعياء وخاصة عندما يكون المجهود مبذولا لفترات طويلة ،وقد اشار الباحثين إلى أن الاعياء قد ينتج من نقص أو انخفاض الرغبة في آداء المجهود.

-٥المجهود في الحيوانات:

يعتبر الانتاج الهوائى للادينوزين ثلاثى الفوسفات هو المصدر الوحيد للطاقة اللازمة في كثير من الكائنات الحية مثل الحشرات الطائرة اى أن هذه الحشرات على

-١٦٨-

الهجرة

سبيل المثال لا تقوم بانتاج الطاقة لاهوائيا .وبطبيعة الحال فان مجموعات كثيرة من الحيوانات تتشابه مع الإنسان في انها تستطيع القيام بانتاج الادينوزين ثلاثى الفوسفات في وجود الأكسجين أو غيابة ،ولكن الاهتمام النسبى الذى حظيت له كلتا الطريقتين اختلف اختلافا كبي ار حتى بين الأنواع المتقاربة من الحيوانات .فمعظم السحالى على سبيل المثال تظهر قدرات ليست عالية )معتدلة( في إمداد العضلات بالاكسجين اللازم لانتاج الادينوزين ثلاثى الفوسفات ،ويمكن وصف هذه المجموعة من السحالى بأنها آكلات عشب بطيئة الحركة فاذا ما تعرضت لأى نوع من أنواع التهديد يستلزم بذل مجهود مفاجئ وسريع فانها تعتمد على التحلل اللاهوائى للجلوكوز في انتاج الادينوزين ثلاثى الفوسفات وبالتالى فان هذه الأنواع من السحالى يجب أن تجد ملجأ أو مخبأ لها قبل أن تصل إلى درجة الاعياء أو التعب كنتيجة لتراكم حمض اللاكتيك ،ومن ناحية اخرى ،فان بعض أنواع السحالى من آكلات اللحوم تستطيع أن تبذل مجهودا )مثل الجرى( بسعرات أعلى نسبيا ولفترات طويلة سواء بسبب البحث عن فريسة لالتهامها كغذاء أو بسبب الهرب من مهاجمين ،ومثل هذا النوع من المجهود يحتاج إلى معدلات عالية في انتاج الادينوزين ثلاثى الفوسفات هوائيا الذى تستطيع أن تقوم به هذه الأنواع.

-٦المجهود في الطيور وتخزين الدهن في مرحلة قبل الهجرة:

تعتبر عملية تخزين الدهن بجسم الطائر في المرحلة السابقة للهجرة هى مصدر الوقود الاساسى الذى يقوم بامداد العضلات بالطاقة اللازمة لآداء مجهود مرحلة الهجرة ،وقد قام بعض العلماء بدراسة محتوى اجسام بعض أنواع العصافير من الدهون ،وقد قدرت هذه الدراسة متوسط الفقد في وزن الجسم لعدد ١٥عصفو ار تم قتلهم بعد آداء الهجرة الليلية ،وفى عينة مكونة من ٨٠طائ ار من طيور الدج الامريكية وجد أن متوسط معدلات فقد الوزن هو ٠,٤١جم في الساعة وفى بعض الطيور الامريكية التى تبنى اعشاشها على شكل قبة فرن وتسمى الطائر الفران نجد

-١٦٩-

إنتاج الحمام

أن متوسط معدل فقد الوزن هو ٠,٢٠جم في الساعة ،وعند التعبير عن الفقد في وزن الجسم كنسبة من متوسط وزن الجسم نجد انه %١,٣في الساعة في حالة طائر الدج بينما كانت حوالى %١في الساعة في الطائر الفران.

وفى دراسة لبعض الطيور الامريكية في ولاية ماساشوستس ،وجد أن وزن الطيور قد تراوح بين ١٢-١١جم عند وصولها من رحلة الهجرة في اوائل سبتمبر، وقد اكتسبت هذه الطيور وزنا ببطئ ولكن فجأة وفى نهاية سبتمبر وأثناء عاصفة مطرية استمرت لمدة أربعة ايام – ارتفع وزن هذه الطيور فجأة إلى ١جم وقد غادرت هذه الطيور اماكنها حاملة معظم وزنها دهنا .وقد قامت هذه الطيور بالمغادرة أثناء الليل في اول اكتوبر منضمة بذلك إلى مجموعة من الطيور المهاجرة من الجنوب إلى الجنوب الشرقى )تم مشاهدتها على شاشات اجهزة الردار( ،وقد تم اصطياد عدد ١٤طائ ار من هذه المجموعة بمغارة في منطقة برمودا في مساء ٣-٢ اكتوبر وكان متوسط وزن هذه الطيور حوالى ١٧جم ،وقد وجد العلماء أن هذه الطيور قد استخدمت أكثر قليلا من ثلث كمية الوقود )الدهون( التى بدأت بها وذلك خلال رحلة طيران قطعت خلالها الطيور مسافة ٧٥٠ميلا واستغرقت ٣٢ساعة.

وفى دراسة على طائر الزقزاق الباسيفيكى الذهبى ووجد انه بالرغم من أن متوسط وزن الطائر في شهر ابريل يصل إلى ١٥٣جم يزيد عن متوسط وزنه في شهر اغسطس )١٣٣جم( بحوالى ٢جراما الا أن متوسط المخزون من الدهون كان متقاربا ) ٢٦,٥جم في شهر ابريل و ٢٢,٨جراما في شهر اغسطس( ،وقد اوضحت الد ارسة أن هذا الطائر يستطيع أن يطير لمسافة ٧٠-٦٠ميل /ساعة ،وقد اظهرت دراسة اخرى أن هذا الطائر يستطيع الطيران لمسافة ٢٤٠٠٠ميل بدون توقف في مدة ٣٧ساعة مستهلكا وزنا من الدهون قدره ١٨جراما لتوليد الطاقة اللازمة لآداء مثل هذا المجهود ،واضافت الدراسة أن طائر الزقزاق الباسيفيكى الذهبى الذى يزن ١٥٠جراما ويحتوى جسمه على ١٨جراما من الدهون على الأقل يستطيع أن يطير

-١٧٠-

الهجرة

لمسافة قدرها ٢٤٠٠ميلا.

وتعتبر ظاهرة الهجرة في بعض الطيور واحدة من اهم الظواهر في المملكة الحيوانية والتى يحتاج آدائها إلى مجهود شاق جدا .ولأن هذا المجهود الشاق يقوم الطائر بآدائه في فترة طويلة )فترة الطيران أثناء الهجرة( اذن فلابد وان يكون مصدر الطاقة اللازمة لآداء هذا المجهود ناتجا من انتاج الادينوزين ثلاثى الفوسفات هوائيا، ويزداد معدل استهلاك الطائر للأكسجين أثناء الطيران إلى حوالى ١٢مرة قدر المعدل الاساسى أو القاعدى ،والطيور البرية والتى تهاجر لمسافات طويلة عبر البحار والمحيطات لا تستطيع خلال هذه الرحلة التوقف لتناول غذائها ولذلك فان هذه الطيور تقوم بتخزين الدهون في جسمها قبل بداية رحلة الهجرة بما يوازى -٢٥ %٤٠من وزن الجسم ويقترب هذا المخزون من النفاذ قرب نهاية رحلة الهجرة

ووصول الطائر إلى وجهته.

ولقياس كفاءة آداء المجهود يجب تحديد كمية الطاقة التى يستهلكها الحيوان في الإنتقال لمسافة معينة ) ١كيلو متر مثلا( ويسمى هذه المقياس ب " تكلفة انتقال الحيوان" واذا اخذنا هذا المقياس كأساس للمقارنة بين كمية الطاقة المستهلكة في عدة حالات مثل الجرى في الحيوانات والطيران في الطيور والسباحة في الأسماك، فاننا نجد أن الجرى هو اقل هذه المجهودات كفاءة بينما تكون السباحة هى اعلاها، وعند مقارنة بين الأنواع المختلفة ولكن لها نفس حجم الجسم نجد أن الطائر لكى يطير لمسافة كيلو متر واحد يحتاج إلى طاقة تقدر بمرتين ونصف من تلك التى تحتاجها سمكة لكى تسبح نفس المسافة ،بينما يحتاج الحيوان إلى طاقة قدرها ثلاثة مرات ونصف لكى يجرى مسافة كيلو متر واحد مقارنة بالطاقة التى يحتاجها الطائر

لكى يطير نفس المسافة.

ترسيب الدهن قبل الهجرةPremigratory Fat Deposition :

تتطلب الهجرة وقودا أو طاقة عضلية تمكن الطائر من الطيران واتمام عملية

-١٧١-

إنتاج الحمام

الهجرة وهذه الطاقة تكون اساسا في صورة دهن مخزن في الجسم ووصف كل من ) McGreal and Farner (1956خمسة عشر جسم دهنى في الجوارح ذات اللون الأبيض "الكروان" White-crowned sparrowsاى توجد اجسام دهنية في هذه الطيور .وقد قدر ) Hussell (1969متوسط معدلات الوزن المفقود اى النقص في الوزن للطيور المهاجرة التى تهاجر ليلا والتى تقتل في نفس الليل على منارة اى

مكان مضئ في .Ontario

وقد أخذ عينة مقدارها ٨٠طائ ار من طيور ال Veeriesفكان متوسط معدل الفقد في الوزن ٠,٤١جم لكل ساعة وعينة اخرى مقدارها ٩٦من طيور ال Ovenbirdsفكان معدل الفقد في الوزن ٠,٢٠جم لكل ساعة وكنسبة مئوية لمتوسط وزن الجسم فان معدل الوزن المفقود حوالى %١.٣لكل ساعة بالنسبة ل Veeriesوحوالى %١لكل ساعة بالنسبة ل .ovenbirds وقام كل من ) Nisbet and Drury (1967بدراسة الدخلة الامريكية والتى يتميز ذكرها بلون اسود على راسة Blackpoll warblers in Massachusetts – فوجدا أن الطيور تزن ما بين ١٢-١١جرام وذلك في اوائل سبتمبر ويزداد وزنها ببطء ولكن فجأة وفى نهاية سبتمبر وفى غضون أربعة ايام مطرية فان وزنها يرتفع بسرعة إلى ٢١جم ثم ترحل فجأة وهى تحمل دهنا يمثل ضعف وزنها تقريبا وترحل من منطقة خارج الشباك في المساء في الواحد من اكتوبر وهذا يتوافق مع الطيران الضخم جنوبا والجنوب الشرقى وترى كالرادار .وقد اشترك James Bairdمع العالمان السابقين في العمل على عدد ) (١٤طائر من الدخلة على منارة في Bermudaفي الليل خلال ٣-٢من اكتوبر فوجدوا أن الطيور تزن فوق ١٧جرام.

وقالوا أن الطائر بعد طيران لمدة ٣٢ساعة أو ٧٥٠ميل فانه يستعمل أكثر من ثلثى الوقود أو الطاقة المخزنة في جسمه وذلك من بداية الرحلة.

وقام كل من McFarlane and Johnstonبدراسة طائر الزقزاق الذهبى

-١٧٢-

الهجرة

Ploversوهذه الطيور تقضى الشتاء في جزيرة الواق Wakeالتى تقع على بعد ١٢٠٠ميل غرب منتصف الجزيرة المرجانية في سلسلة جبال ال Hawaiianوقد وجدوا أن الطيور تزن أكثر في ابريل )متوسط ١٥٣جرام( من اغسطس )١٣٣جم( بينما متوسط الدهون المخزنه في الجسم تكون متشابهة فتكون حوالى ٢٦,٥جم في ابريل وحوالى ٢٢.٨جرام في اغسطس .وطائر الزقزاق الذهبى يمكن أن يطير ما بين ٧٠-٦٠ميل لكل ساعة وهذه الطيور يمكن أن تطير لمسافة حوالى ٢٤٠٠ ميل بدون توقف في ٣٧ساعة ويستخدم حوالى ١٨جم دهن في هذه الرحلة للحصول على الطاقة المطلوبة .وطائر الزقزاق يحتوى على ١٨جرام Lipidويزن حوالى ١٥٠جم ويحاول أن يطير مسافة ٢٤٠٠ميل من جزيرة الواق Wakeإلى جزر ال Aleulianأو شبة جزيرة Kamchatkaوالعكس بالعكس.

التغييرات الكمية في الطيور المهاجرة :دليل تخزين الدهن والبروتين:

من الصعب جدا تحديد الاسهامات النسبية للمكونات الدهنية وغير الدهنية التى تزيد من كتلة الجسم قبل الهجرة في الطيور كأفراد .ومعرفة الاسهامات النسبية لهذه المكونات تؤكد أن هناك نشاط واضح وطاقة هامة لمحصولات الدهن فوق ثمانية اوقات للطاقة الموجودة كدهن حر في النسيج العضلى وهناك دراسات عديدة وحديثة تؤكد أن هذا ناشئ عن نقص في هذه التحليلات ونجد أن كتلة الدهن الحر بالاضافة إلى الدهن يكون متراكم قبل الطيران لمسافات طويلة وهناك انحدار تدريجى للدهن "المكون الدهنى" والمكون غير الدهنى ككتلة الجسم الكلية ولا نستطيع من خلالها تقييم أو تقدير التغييرات الكمية الفردية في الاختلاف داخل الافراد في

حجم التركيب.

حدود الطاقة والماء وتأثيرها على بقاء الطيران في الطيور المهاجرة:

يفترض ) Caemi et al (1992الحدود الفسيولوجية لدوام الطيران في الطيور المهاجرة الصغيرة مع الموديل المحاكى للكمبيوتر

-١٧٣-

Computer-simulation

إنتاج الحمام

modelونجد أن هذا الموديل يتنبأ بالآتى:

) (١قبل الهجرةPrior to Migration :

يجب أن تخزن الطيور دهنا في جسمها يشكل على الأقل %٢٢من وزن

الجسم البدائى

Initial body massوبطريقة اخرى أن لم يحدث ذلك فان

الطيور تكون غير قادرة على استكمال الطيران.

) (٢الطيور المخزنة دهنا أكثر من %٢٢من كتلة الجسم نجد انها تفقد الماء أكثر من الطاقة وان ذلك سوف يحدد مدة بقاء الطيران.

) (٣يجب أن تطير الطيور كارتفاع لاعلى تدريجى لا يتجاوز واحد متر لكى

تعبر الصحارى بنجاح.

) (٤حتى في الطيور التى تطير منخفضة فان بقاء الطيران سوف يتحدد

بتضيق ميزان الماء.

الحد الاعلى لمعدلات ترسيب الدهن في الطيور المهاجرة:

وضح ) Lindstroem, A (1991أن معدل ترسيب الدهن قبل بداية الهجرة وفى اماكن التوقف يعتبر عامل هام لتحديد السرعة الكلية للطيران خلال الرحله وبقاء الحد الاعلى لتمثيل الطاقة اليومية في الغذاء المستهلك (DME) Daily melabolisable energy intakeوكذلك الحد الأعلى لمعدل ترسيب الدهن Fat ) deposition rate (FDRوايضا الزيادة اليومية في كتلة الدهن كنسبة مئوية من كتلة الجسم الكلية من العوامل الهامة في تحديد سرعة الطيران ونجاح الهجرة.

ومعدل ترسيب الدهن ) (FDRفي الطيور ذات الاحجام المختلفة يكون دليل على نظرية توقف الطائر "الوقوع على الأرض" والتى تشير إلى أن نسبة ال M تكون أعلى من )) M super (-0.27حيث (M = lean body massومن خلال ال literature dataنجد أن هناك زيادات سريعة جدا في كتلة الجسم في الطيور المهاج رة وان هناك قيم عالي ة تظهر للأفراد والعشائر ككتلة الجسم نسبيا أعلى من

-١٧٤-

الهجرة

) (-0.3) ،(-0.27بالتتابع .و تشير دراسات ال Ecologyواماكن التوقف إلى أن الطيور المهاجرة تستخدم مصادر غذائية وفيره على نمو منتظم لتصل إلى )(DME ونجد أن معدلات ترسيب الدهن في هذه الطيور يعتمد اساسا على استنفاذ الطاقة

اليومى.

احمال الدهن المثلى في الطيور المهاجرة:

اختبار نظرية تقليل الوقت :Time-minimization hypothesis قام كلا من ) Lindstroem, A and Alerstam (1992باختبار النظرية التى تشير إلى أن الطيور تعمل على تقليل الوقت الذى تقضيه في الهجرة ولهذا فانها تهاجر بأقصى سرعة ممكنة .والطيور التى تختار الوقت أو تقلله في الهجرة والتى بها احمال دهن مثلى نجد أن هناك معدلات مختلفة من الطيران – والدهن الموجود في جسم الطائر تتحدد ويحدث لها انطلاق لكى يحصل الطائر على الطاقة التى تمكنة من الاستمرار في عملية الطيران ونجد أن طيور

Bluethrouts,

Luscinia, Svecicaتزود بغذاء اضافى في اماكن التوقف خلال رحلة الهجرة.

والطيور الطنانة rufous (hummingbirds), selahpor rufesفيها اختلاف كبير بين الافراد في معدل ترسيب الدهن وعلاقته بهذه المكونات وهناك افتراضات خاصة تتم لكل أنواع الطيور مع هذه النظرية هى:

) (١هناك اختلافات ثابته في سرعة الهجرة توجد بين الافراد المختلفة لنفس

الأنواع.

) (٢سرعة الهجرة تزيد على طول المسار "طريقة الهجرة ".

التعارض بين القلش وترسيب الدهن في الطيور المهاجرة:

درست العلاقة بين القلش وترسيب الدهن للذكور الناضجة في طيور ال Bluethrouts, Luscinia, Svecicaحيث وضعت الطيور في اقفاص وقسمت

إلى مجموعتين:

-١٧٥-

إنتاج الحمام

) (١المجموعة الاولىControl Group :

كانت تحت ظروف اضاءة تحاكى نظام الإضاءة الطبيعى للقلش ٦٦درجة

بمدى ).(N Latitude

) (٢المجموعة الثانيةShifled Group :

نظام الإضاءة مشابه للمجموعة الاولى ولكن في الشهر الاول كان نظام

الإضاءة يحاكى حالات الإضاءة في الخريف.

كل الطيور تغذت لحد الشبع – وتم عمل المقارنات مع الطيور التى تعيش حرة

وتشير النتائج إلى:

لا توجد اختلافات بين المجموعتين في آداء وفعالية عملية القلش "البداية والسرعة" والقلش يكون مشابهة للطيور التى تعيش حرة .ونجد أن طيور مجموعة الكنترول تبدأ في ترسييب الدهن عندما ينتهى القلش اى عندما يتوقف القلش وكذلك الطيور التى تعيش حرة .اما طيور المجموعة الثانية Shifed groupفتبدأ في ترسيب الدهن في منتصف القلش ،وايضا فان ترسيب الدهن كمعدل يكون عالى عندما يكتمل القلش .ولهذا فان ال adult bluethroatsيمكن أن تنظم أو تضبط وقت وسرعة ترسيب الدهن وعلاقته بالقلش ووقت الموسم والمرونة قصي ةر في الطيور المهاج ةر حيث يكون المدى عالى عندما يكون الوقت المتاح بين التربية والهج ةر قصير.

-١٧٦-