قد تكون حيتان المنك في القطب الجنوبي صغيرة مثل مغذي مرشح أكل الكريل في محيطاتنا الحديثة

تختبئ عمالقة هزيلة في الخلجان المغطاة بالجليد والمضايق في شبه جزيرة أنتاركتيكا. تقضي حيتان المنك في أنتاركتيكا الصيف في البحث عن الطعام في هذه المياه ، تلتهم الكريل الكثيف والوفير الذي يتغذى وينمو تحت جليد البحر.

هذه الحيوانات المفترسة الأنيقة والدقيقة هي أصغر أعضاء عائلة rorqual ، والتي تضم بعضًا من أكبر الحيوانات المعروفة بوجودها ، مثل الحيتان الزرقاء والزعنفة وحيتان الساي. حيتان المنك أصغر بكثير من أقاربها العملاقة (فقط حوالي واحد على عشرين كتلة من الحوت الأزرق) ، لكن لا يزال وزن حيتان المنك حوالي خمسة أطنان مترية. هذا يعادل 18 دب أشيب كبير أو 45 أرنولد شوارزنيجرز.

على الرغم من حجمها ، لا يُعرف سوى القليل بشكل ملحوظ عن سلوك المنك أو دورها في التغير السريع في النظم البيئية في أنتاركتيكا. لذلك ، في صيف 2018 و 2019 ، تعاونت أنا وزملائي من جامعة ستانفورد وجامعة كاليفورنيا في سانتا كروز ودوك مارين لابز لدراسة البيئة التي تبحث فيها حيتان المنك عن علفها.

توصل فريقنا ، بقيادة ديفيد كيد ، إلى اكتشاف مذهل: حيتان المنك ضخمة (وفقًا للمعايير البشرية) ، لكنها صغيرة مثل الحوت الذي يتغذى عن طريق تصفية أعداد كبيرة من الفرائس الصغيرة خارج الماء.

اتبع الحوت

استعدنا بيانات حركة عالية الدقة من 29 من حيتان المنك الموسومة حول غرب شبه جزيرة أنتاركتيكا. بالإضافة إلى هذه البيانات السلوكية الجديدة والمفيدة ، تمت دراسة أحجام الأفراد المُشار إليهم من خلال الصور المستندة إلى الطائرات بدون طيار.

سمح لنا الجمع بين مجموعتي البيانات هاتين بالتحقيق في استراتيجيات تغذية حوت المنك بتفاصيل غير مرئية من قبل.

اقرأ المزيد: ظهرت استراتيجية تغذية الحيتان “المكتشفة مؤخرًا” في نصوص عمرها 2000 عام عن وحوش البحر المخيفة

تستخدم حيتان المنك في أنتاركتيكا ، جنبًا إلى جنب مع أبناء عمومتها الزائرين الضخمة ، تقنية تسمى التغذية بالترشيح (أو التغذية بالاندفاع) لاصطياد الكريل في القطب الجنوبي. تتطلب هذه الاستراتيجية من الحوت أن يتسارع إلى سرعة حوالي 4 أمتار في الثانية قبل أن يملأ فمه بالمياه المحملة بالفريسة التي يتم ترشيحها بعد ذلك من خلال هيكل يشبه الغربال يُعرف باسم البالين.

تعتبر التغذية بالترشيح بالابتلاع ذات كفاءة عالية ، حتى بالنسبة للأفراد الأكبر حجمًا ، حيث تستمر الحيتان الزرقاء في الزيادة في كفاءة التغذية بحجم أكبر.

الصيد في الليل

بالمقارنة مع الحيتان الزرقاء ، فإن كل جرعة رئوية يأخذها المنك تحتوي على كمية أقل بكثير من الطعام لكل كيلوغرام من الحوت. ومع ذلك ، كشفت بيانات العلامة عن طريقة أخرى لتعويض المنك عن هذا التفاوت في الطاقة.

حيث يمكن أن يستغرق الحوت الأزرق الذي يبلغ ارتفاعه 20 مترًا ما يصل إلى دقيقتين ليبتلع فريسته ويصفى فريسته ، يمكن لحوت المنك الذي يتراوح طوله بين 7 و 10 أمتار إكمال دورة غمره في غضون ثوانٍ. في النهار ، نادرًا ما تكون حيتان المنك قادرة على الاستفادة من عاداتها الغذائية السريعة ، حيث قد تضطر إلى الغوص لمسافة تزيد عن 100 متر للوصول إلى فرائسها.

اقرأ المزيد: شوهدت الحيتان الأحدب تتغذى على شبكة الفقاعات لأول مرة في أستراليا (ولدينا ذلك على الكاميرا)

وهذا يعني أن الكثير من علفهم أثناء النهار يقضون على السطح أو يسبحون حتى العمق ، لأنهم يحتاجون إلى الهواء تمامًا مثل أي حيوان ثديي آخر. ولكن مع حلول الليل ، يتحرك الكريل لأعلى في عمود الماء إلى السطح.

بعد فترة وجيزة ، لم تعد حيتان المنك بحاجة إلى حبس أنفاسها لدقائق في كل مرة فقط للوصول إلى فرائسها. بعد ذلك ، تصبح حيوانات المنك مثل Pac-Man في بيئتها القطبية لأنها تتسارع وتبتلع وتصفي وتكرر بأسرع ما يمكن. إنهم يستهلكون الكريل بالحد المطلق الذي يفرضه حجم أجسامهم على وقت التصفية.

لغز تطوري

كلما كان المنك أصغر ، زادت سرعة ترشيحه ، ولكنه يصبح أيضًا أقل كفاءة مع كل جرعة. من خلال استقراء بيانات العلامة ، وجدنا أن حيوانات المنك التي تقل عن حجم معين – 5 أمتار ، أو حول طول حوت المنك المفطوم حديثًا – غير قادرة على التصفية بسرعة كافية لتلبية احتياجاتها الأساسية من الطاقة (تكلفة المعيشة التي يفرضها التمثيل الغذائي و نمو).

اقرأ المزيد: لماذا تعتبر الحيوانات الكبيرة أكثر كفاءة في استخدام الطاقة؟ إجابة جديدة لأحجية بيولوجية عمرها قرون

يخبرنا هذا أنه في حين أن حيتان المنك لا تزال كبيرة جدًا ، إلا أنها صغيرة بقدر ما يمكن أن تكون في ظروف المحيطات الحديثة. يعتمد الحد الأدنى المحدد لحجم هذه الحيتان بشكل كبير على استراتيجية البحث عن الطعام الحيتان ، والتغذية المندفعة المكلفة بالطاقة والتكاليف المرتفعة للتدفئة والحفاظ على أجسام الثدييات.

ومع ذلك ، نشك في أن المبدأ الأساسي لهذا القيد الأدنى للحجم ، وهو أن كمية محدودة فقط من الماء يمكن ترشيحها في كل مرة ، يمكن أن تساعد في حل لغز الدجاج أو البيضة التطوري: ما الذي جاء أولاً ، التغذية بالترشيح أو حجم الجسم الكبير؟

لطالما عاشت مغذيات الفلتر كبيرة

بالعودة بالزمن إلى الوراء ، عندما ظهرت الحيوانات لأول مرة في أوائل العصر الكمبري ، كان أول مرشح يسمح بالسباحة الحرة هو الحجم الكبير (70 سم كان كبيرًا في ذلك الوقت) الذي يشبه الروبيان Tamisiocaris borealis، التي انتزعت الكائنات العوالق من الماء بملاحقها الأمامية التي تشبه المشط.

على مدى الـ 500 مليون سنة القادمة ، يُظهر سجل الحفريات مجموعة متنوعة من المخلوقات التي تشغل دور وحدة تغذية مرشح السباحة المجانية. وهي تشمل الأسماك العظمية وأسماك القرش والشفنين الغضروفية وإكثيوصورات الزواحف القديمة والثدييات العملاقة التي نعرفها باسم حيتان البالين الحديثة.

اقرأ المزيد: ما هو أصغر حيوان على الإطلاق؟

في حين أن هذه الحيوانات نشأت من فروع مختلفة جدًا لشجرة الحياة ، إلا أنها تشترك جميعًا في شيء واحد: إنها كبيرة. في أغلب الأحيان الأكبر من نوعها.

تخبرنا حيتان المنك ، العمالقة الضئيل ، أن هذا ليس من قبيل الصدفة. تتطلب التغذية بالفلتر حجم جسم كبير للتطور. ولكن عندما تتطور التغذية بالترشيح ، يمكن أن تدفع الحيوانات الكبيرة لتصبح ضخمة.