الأحوال الجوية والحيوانات غير البشرية
تتناول هذه الصفحة طرق تأثير الأحوال الجوية على الحيوانات التي تعيش في البرية. للحصول على معلومات حول طبيعة حياة الحيوانات في البرية ، راجع القسم الخاص بنا عن حالة الحيوانات في البرية.
يلعب الطقس ، وخاصة درجة الحرارة ، دورًا رئيسيًا في التأثير على ما إذا كان يمكن للحيوانات البقاء على قيد الحياة والتمتع بصحة جيدة في موائل معينة. يمكن أن تؤدي التقلبات في درجات الحرارة في مناطق معينة إلى وفاة مجموعات سكانية بأكملها. الحيوانات ذوات الدم البارد (مثل الأسماك والبرمائيات والزواحف واللافقاريات) معرضة بشكل خاص للتغيرات المفاجئة في درجة الحرارة. الحيوانات الصغيرة التي لا تستطيع الهجرة أو العيش في المياه الضحلة التي تصبح باردة بشكل أسرع تكون معرضة للخطر بشكل خاص.
عندما تكون الظروف الجوية كافية للحفاظ على مجموعة معينة من الحيوانات ، فإنها يمكن أن تتكاثر لأجيال حتى تصبح الظروف غير مواتية للبقاء على قيد الحياة .1 على الرغم من أن البيئة قد تلبي احتياجات بقاء الحيوانات ، إلا أنها لا تزال تعاني من الانزعاج الشديد. لنفكر في سيناريو يمكن فيه لبعض الحيوانات البقاء على قيد الحياة فقط إذا ظلت درجة الحرارة بين 40 درجة فهرنهايت (4 درجات مئوية) و 90 درجة فهرنهايت (32 درجة مئوية). إذا ظلت درجة الحرارة ضمن هذا النطاق ، ستستمر الحيوانات في العيش والتكاثر. ومع ذلك ، إذا كانت درجة الحرارة تتقلب كثيرًا أعلى أو أقل من هذا النطاق ، فقد يبقون على قيد الحياة ولكنهم سيعانون من الحرارة الشديدة أو البرودة.2
سيكون الوضع الأمثل لرفاهية الحيوانات هو استعمار المناطق التي يمكنهم العيش فيها بشكل مريح فقط. لسوء الحظ ، هذا الوضع بعيد كل البعد عن حقائق الطبيعة. قد تستعمر العديد من الحيوانات ، وخاصة تلك التي تتكاثر بأعداد كبيرة ، منطقة معينة عندما تكون الظروف الجوية مناسبة لها للعيش هناك ، ثم تموت لاحقًا عندما تتغير الظروف الجوية.
قد نفترض أنه عندما يموت جميع أفراد مجموعة ما في منطقة معينة ، فلن يتم ملؤها بهذه الحيوانات مرة أخرى. ومع ذلك ، تميل الحيوانات إلى إعادة استعمار نفس المناطق لأن الموارد النادرة ، أو الظروف غير المواتية الأخرى ، تجبرهم على إيجاد مكان جديد للعيش فيه. يمكن أن يؤدي هذا إلى حلقة مستمرة من الاستعمار والمعاناة والموت الجماعي وإعادة الاستعمار.
يشير علماء الأحياء الذين يدرسون التجمعات الفوقية إلى هذا على أنه ديناميكيات “المصادر والمصارف“. المجموعة الفوقية هي مجموعة من أنواع معينة من الحيوانات تعيش في مناطق مختلفة. غالبًا ما تمتلك حيوانات هذا النوع وسيلة للبقاء على قيد الحياة في بعض هذه المناطق ولكن ليس في مناطق أخرى. سوف تنقرض بشكل دائم في تلك المناطق (“الأحواض“) إذا لم تهاجر إليها باستمرار من المناطق الأخرى (“المصادر“).
تغيرات درجة الحرارة
تعاني العديد من الحيوانات بسبب التغيرات في درجات الحرارة. قد يكونون على ما يرام خلال جزء من العام ولكنهم يعانون من إزعاج ومشقة كبيرة خلال صيف حار بشكل خاص أو شتاء بارد. في المناطق المعتدلة – مثل أجزاء كبيرة من أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا – يمكن أن يكون هناك اختلافات كبيرة بين درجات الحرارة الدنيا والقصوى خلال الصيف والشتاء. يتعين على الحيوانات التي لا تدخل في سبات أو نائمة في الطقس البارد أن تتحمل اختلافات كبيرة في درجات الحرارة. قد تقع درجات الحرارة ضمن نطاق مقبول ولكنها قد تكون غير مريحة للغاية مع ذلك. هذا قد يضعف جهاز المناعة لديهم ويجعلهم أكثر عرضة للإصابة بالأمراض.
بالطبع ، سيعاني البشر من نفس الانزعاج بسبب الظروف الجوية لولا قدرتنا على التكيف مع التغيرات في درجات الحرارة من خلال ارتداء الملابس المناسبة واستخدام التدفئة والتبريد. تفتقر الحيوانات غير البشرية إلى التقنيات التي نمتلكها نحن البشر ، ونتيجة لذلك ، يمكن أن تعاني بشكل كبير عندما تكون الظروف الجوية قاسية. عندما تكون هناك موجات حرارة قاتلة تقتل بعض البشر في منطقة ما ، فقد يكون هناك العديد من الحيوانات الأخرى التي تموت أيضًا بسبب الحرارة أو المضاعفات الناجمة عنها ، مثل الجفاف.3
يؤدي الطقس البارد إلى فقدان الأرواح بشكل روتيني أكثر من الطقس الحار. من الشائع أن تموت أجزاء كبيرة من الثدييات كل شتاء ، ويمكن القضاء على أكثر من نصفها خلال فصل الشتاء القاسي بشكل خاص. على عكس العديد من الحيوانات الأخرى في المناخات المعتدلة ، لا تهاجر الغزلان أو تدخل السبات في الشتاء. يحاولون الاحتشاد في الأماكن القليلة التي توفر بعض المأوى من البرد والرياح والثلج. كما أن الطعام أكثر ندرة بالنسبة لهم خلال فصل الشتاء. تعد قسوة الشتاء أكبر عامل محدد في تحديد ما إذا كان الموطن صالحًا للغزلان أم لا4
تكون الحيوانات التي تدخل في سبات أكثر عرضة للخطر خلال فصل الشتاء بسبب زيادة خطر الإصابة بالأمراض أو الجوع قبل نهاية الشتاء. على سبيل المثال ، يمكن أن تعاني الخفافيش من قضمة الصقيع أو الجوع حتى الموت إذا استيقظت أثناء سباتها الشتوي وطارت كثيرًا ، مما يؤدي إلى استنفاد مخزون الدهون الذي تحتاجه للحصول عليها خلال بقية الشتاء. من المرجح أن يستيقظوا خلال فترات الشتاء الأكثر دفئًا إذا أصيبوا بعدوى فطرية تسمى متلازمة الأنف الأبيض5
يمكن للصراصير ، مثل العديد من الحشرات الأخرى ، البقاء على قيد الحياة في فصل الشتاء في فترة السبات (السكون). يعتمد ما إذا كانوا يعيشون أم لا عادةً على أي مرحلة من دورة حياتهم هم فيها ومدى عدم استقرار درجات الحرارة في الشتاء. يمكن لبعض الحشرات أن تتحمل التجمد الصلب لأنها تنتج مواد كيميائية واقية من التجمد مماثلة لمضاد التجمد. ومع ذلك ، إذا ذابت بسبب ارتفاع درجات الحرارة المفاجئ ، فقد لا ينجو من التجمد. 6
يمكن للطيور عادة أن تتحمل نطاقًا واسعًا نسبيًا من درجات الحرارة. ومع ذلك ، إذا كانوا مرضى أو مصابين وغير قادرين على الطيران إلى مكان أكثر دفئًا أو لا يستطيعون الحفاظ على حرارة أجسامهم في الشتاء ، فقد يعانون من قضمة الصقيع التي يمكن أن تكون خطيرة إذا تُركت دون علاج. يمكن أن يعانون أيضًا من حوادث الهبوط على الجليد أو الرصيف المبلل الذي يخطئون في الماء. أحيانًا ما تعلق البجع والطيور الأخرى التي لا تستطيع التحرك بشكل جيد خارج الماء على الجليد وتجرح أجنحتها في محاولة دفعها ضد السطح الصلب. 7
يجب على الحيوانات ذوات الدم البارد مثل الأسماك والبرمائيات والزواحف أن تعرض نفسها لمياه أو هواء أكثر دفئًا أو برودة لتنظيم درجة حرارة أجسامها. ونتيجة لذلك ، فهي أكثر عرضة من الثدييات والطيور للإجهاد الحراري أو انخفاض درجة الحرارة بسبب التغيرات المفاجئة في درجة الحرارة. على الرغم من أن البيئات البحرية بشكل عام بها تقلبات أقل في درجات الحرارة من تلك الأرضية ، يمكن أن يكون هناك تباين كبير في درجات الحرارة بين المسطحات المائية. عادة ما تكون موائل المياه العذبة أصغر ، ونتيجة لذلك ، يكون هناك اختلافات موسمية أكبر في درجات الحرارة .8 يمكن لبعض الحيوانات البقاء على قيد الحياة في كل من بيئات المياه المالحة والمياه العذبة. مثلما تهاجر الحيوانات البرية لتعيش في مناطق جديدة ، يمكن للحيوانات البحرية أن تنتقل إلى موائل أكثر برودة أو سخونة مما هو مثالي لأجسامها. يمكن أن تؤدي الفيضانات والرياح العاتية أيضًا إلى إزاحة الحيوانات البحرية بحيث ينتهي بها الأمر في بيئات غير مضيافة.
استجابة لدرجات الحرارة الأكثر دفئًا ، يتباطأ التمثيل الغذائي لبعض الحيوانات البحرية – مما يمكّنها من التكيف بشكل أفضل. ومع ذلك ، فإن العديد من الحيوانات البحرية تعاني من الإجهاد الحراري الذي يضعف قدرتها على استهلاك الأكسجين. بينما يمكنهم التعافي من الإجهاد الذي يسببه هذا لأجسامهم إلى حد ما ، إذا ظلت درجات الحرارة مرتفعة للغاية لفترة طويلة جدًا ، فلن يتمكنوا من البقاء على قيد الحياة.
يمكن أن يكون التبريد السريع في درجات الحرارة خطيرًا أيضًا. على سبيل المثال ، عادةً ما تتعرض السلاحف البحرية لـ “الصعق البارد” عندما يكون هناك تغير سريع في درجة الحرارة أو يظل الماء شديد البرودة لفترة طويلة جدًا. يحدث الصعق البارد عندما يؤدي انخفاض معدل ضربات القلب والدورة الدموية إلى صدمة وخمول يمكن أن يكون قاتلاً. في أسوأ حالاتها ، تتوقف السلاحف عن الحركة تمامًا وتغلق أنظمتها إلى درجة لا يستطيع المنقذون معرفة ما إذا كانت حية أم ميتة. تتعرض السلاحف الصغيرة للخطر بشكل خاص لأنها غالبًا ما تعيش في المياه الضحلة التي تزداد برودة بشكل أسرع .9 يمكن أن تزداد الحالة تعقيدًا بسبب قضمة الصقيع. السلاحف المصابة أكثر عرضة للإصابة بأمراض مثل الالتهاب الرئوي كما أنها أكثر عرضة للإصابة أو الافتراس. غالبًا ما يحدث الصعق البارد أثناء نوبات البرد غير المعتاد ، ولكنه يكون مزمنًا في بعض المناطق ، ويحدث كل شتاء ويقتل أكثر من 60٪ من السلاحف التي لا تستطيع الهجرة10
في الحالات القصوى ، أو عندما تحدث تغيرات في المناخ بشكل تدريجي على مدى فترات زمنية أطول ، قد يموت سكان بأكملها ، ويعانون الكثير في هذه العملية. يمكن للحيوانات التي تموت من الظروف الجوية القاسية أن تعاني من الكثير من الألم بالإضافة إلى فقدان حياتها.
الظروف الجوية الأخرى بصرف النظر عن درجة الحرارة
يمكن أن تؤثر العديد من العوامل بخلاف درجات الحرارة القصوى على أعداد الحيوانات. تتطلب بعض الحيوانات مستوى معينًا من الرطوبة لتزدهر ويمكن أن تعاني كثيرًا في المناطق القاحلة. بالنسبة للآخرين ، يمكن أن تكون الرطوبة الزائدة أو المطر ضارًا. على الرغم من وجود العديد من الحيوانات التي لا تتأثر بالمطر ، أو الذين يحبون المطر بالفعل ، إلا أن هناك حيوانات أخرى تزعجها أو تعاني من أمراض أو ظروف جسدية تتفاقم بسببها. مثلما يمكن للمطر والثلج والرياح القوية أن تؤثر سلبًا على رفاهية الإنسان ، فإنها يمكن أن تسبب إزعاجًا وتوترًا مشابهًا للحيوانات التي تعيش في البرية. حتى لو لم تقتلهم هذه الظروف الجوية غير المريحة ، مثلما لا تقتلنا عادة ، فإنها لا تزال تسبب المعاناة للحيوانات غير البشرية. بدون الحصول على مأوى مناسب أو رعاية طبية ، يمكن أن تكون المضاعفات التي قد تكون بسيطة للبشر شديدة على الحيوانات التي تعيش في البرية.
يمكن أن يكون للعديد من الظواهر الجوية الأخرى تأثير كبير على الحيوانات ، ويمكن أن تقضي على مجموعات بأكملها. يمكن أن تتحد آثارها مع عوامل أخرى مثل توافر الغذاء والماء ، ووجود الحيوانات المفترسة ، والأمراض. ضع في اعتبارك ، على سبيل المثال ، حالات الجفاف والثلوج الغزيرة والفيضانات. يمكن لهذه الظروف القاسية أن تقتل الحيوانات بشكل مباشر ، على سبيل المثال عن طريق الغرق ، أو بشكل غير مباشر ، على سبيل المثال عن طريق إتلاف الإمدادات الغذائية (لقراءة المزيد عن هذا ، انظر الحيوانات في الكوارث الطبيعية). يمكن أن تسبب الأحوال الجوية أيضًا أمراضًا أو تؤدي إلى انتشار الأوبئة بين الحيوانات. تضعف العديد من الحيوانات خلال فصل الشتاء بسبب الطقس القاسي ، مما يجعلها أكثر عرضة للإصابة بالمرض. على سبيل المثال ، تحمل العديد من الطيور كوليرا الطيور غير النشطة. يعد الطقس شديد البرودة أو ارتفاع المياه مما يجبر الطيور على مغادرة موائلها من عوامل الإجهاد الشائعة التي يمكن أن تنشط المرض في الطيور المصابة. الكركند الذي يعيش في المياه الدافئة أكثر عرضة للإصابة بمرض قشور الكركند ، مما يضعف أصدافه ويجعله أكثر عرضة للإصابة والافتراس. تعاني حيوانات أخرى من أمراض ينقلها الذباب عند حدوث ظروف جوية معينة.11
قد تتمكن الحيوانات التي أصابها المرض من البقاء على قيد الحياة ، لكن ذلك قد يعتمد على الظروف الجوية التي تقاوم المرض فيها. سيكون التأثير مشابهًا للبشر. إذا لم يكن لديك منزل وملابس ، فقد تتمكن من التعافي بسهولة من الأنفلونزا في الصيف ، ولكن قد يكون من الصعب عليك التغلب عليها في برد الشتاء القاسي. إنه نفس الشيء بالنسبة للحيوانات غير البشرية في البرية. يمكن للحيوانات ذوات الدم الحار ، مثل الطيور والثدييات ، أن تولد مزيدًا من الحرارة داخليًا فقط إذا تناولت سعرات حرارية كافية ، ويصعب العثور على الطعام في الشتاء. وبالتالي ، فإن الإصابة أو المرض الذي يقيد الحركة يمكن أن يكون قاتلًا إذا منع الحيوان من التحرك للتدفئة.
هناك العديد من الطرق التي يمكننا من خلالها مساعدة الحيوانات التي تعيش في البرية والتي تهددها ظروف الطقس والعوامل الطبيعية الأخرى ، ونفعلها بالفعل.
قراءات أخرى
Abe, A. S. (1995) “Estivation in South American amphibians and reptiles”, Brazilian Journal of Medical and Biological Research, 28, pp. 1241-1247.
Bowler, D. E.; Haase, P.; Hof, C.; Kröncke, I.; Baert, L.; Dekoninck, W.; Domisch, S.; Hendrickx, F.; Hickler, T.; Neumann, H.; O’Hara, R. B.; Sell A. F.; Sonnewald, M.; Stoll, S.; Türkay, M.; Klink, R. van; Schweiger, O.; Vermeulen, R. & Böhning-Gaese, K. (2017) “Cross-taxa generalities in the relationship between population abundance and ambient temperatures”, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 284 (1863) [تم الوصول إليه في 19 يونيو 2019].
Bradshaw, S. D. & Death, G. (1991) “Variation in condition indexes due to climatic and seasonal factors in an Australian desert lizard, Amphibolurus-Nuchalis”, Australian Journal of Zoology, 39, pp. 373-385.
Brown, C. R. & Brown, M. B. (1998) “Intense natural selection on body size and wing and tail asymmetry in cliff swallows during severe weather”, Evolution, 52, pp. 1461-1475.
Dillon, M. E.; Woods, H. A.; Wang, G.; Fey, S. B.; Vasseur, D. A.; Telemeco, R. S.; Marshall, K. & Pincebourde, S. (2016). “Life in the frequency domain: The biological impacts of changes in climate variability at multiple time scales”, Integrative and Comparative Biology, 56, pp. 14-30 [تم الوصول إليه في 19 يونيو 2019].
Forbes, B. C.; Kumpula, T.; Meschtyb, N.; Laptander, R.; Macias-Fauria, M.; Zetterberg, P.; Verdonen, M.; Skarin, A.; Kim, K.-Y.; Boisvert, L. N.; Stroeve, J. C. & Bartsch, A. (2016) “Sea ice, rain-on-snow and tundra reindeer nomadism in Arctic Russia”, Biology Letters, 12 (11) [تم الوصول إليه في 19 يونيو 2019].
Grigg; G.; Geiser, F.; Nicol, S. & Turbill, C. (2016) “Not just sleep: All about hibernation”, Australian Academy of Science, 20-05-2016 [تم الوصول إليه في 19 يونيو 2019].
Hansen, T. F.; Stenseth, N. C. & Henttonen, H. (1999) “Multiannual vole cycles and population regulation during long winters: An analysis of seasonal density dependence”, American Naturalist, 154, pp. 129-139.
Hansson, L. (1990) “Ultimate factors in the winter weight depression of small mammals”, Mammalia, 54, pp. 397-404.
Huitu, O.; Koivula, M.; Korpimäki, E.; Klemola, T. & Norrdahl, K. (2003) “Winter food supply limits growth of northern vole populations in the absence of predation”, Ecology, 84, pp. 2108-2118.
Kay, R. N. B. (1997) “Responses of African livestock and wild herbivores to drought”, Journal of Arid Environments, 37, pp. 683-694.
Maxwell, S. M; Jeglinski, J. W. E.; Trillmich, F.; Costa, D. P. & Raimondi, P. T. (2014) “The Influence of Weather and Tides on the Land Basking Behavior of Green Sea Turtles”, Chelonian Conservation and Biology, 13, pp. 247-251.
McDermott Long, O.; Warren, R.; Price, J.; Brereton, T. M.; Botham, M. S. & Franco, A. M. A. (2016) “Sensitivity of UK butterflies to local climatic extremes: Which life stages are most at risk?”, Journal of Animal Ecology, 86, pp. 108-116 [تم الوصول إليه في 19 يونيو 2019].
Milner, J. M.; Elston, D. A. & Albon, S. D. (1999) “Estimating the contributions of population density and climatic fluctuations to interannual variation in survival of Soay sheep”, Journal of Animal Ecology, 68, pp. 1235-1247 [تم الوصول إليه في 19 يونيو 2019].
Munguia, P. (2015) “Role of sources and temporal sinks in a marine amphipod”, Biology Letters, 11 (2) [تم الوصول إليه في 19 يونيو 2019].
Salman, M. D. (2003) “Chronic wasting disease in deer and elk: Scientific facts and findings”, Journal of Veterinary Medical Science, 65, pp. 761-768.
White, T. C. R. (2008) “The role of food, weather and climate in limiting the abundance of animals”, Biological Reviews, 83, pp. 227-248.
ملحوظات
1 See for instance Sasvari, L & Hegyi, Z. (1993) “The effects of parental age and weather on breeding performance of colonial and solitary tree sparrow (Passer montanus (L.))”, Acta Oecologica, 14, pp. 477-487; Bradley, M.; Johnstone, R.; Court, G. & Duncan, T. (1997) “Influence of weather on breeding success of peregrine falcons in the Arctic”, The Auk, 114, pp. 786-791.
2 Hardewig, I.; Pörtner, H. O. & Dijk, P. (2004) “How does the cold stenothermal gadoid Lota lotasurvive high water temperatures during summer?”, Journal of Comparative Physiology, 174, pp. 149-156. Stevenson, R. D. (1985) “Body size and limits to the daily range of body temperature in terrestrial ectotherms,” The American Naturalist, 125, pp. 102-117.
3 وجدت إحدى الدراسات ذلك “[a] brief but intense heat wave on 9 June 1979 caused catastrophic chick mortality in a population of Western Gulls on Santa Barbara Island, California, USA. Mortality ranged from 0 to 90% in different areas of the colony”: Salzman, A. G. (1982) “The selective importance of heat stress in gull nest location”, Ecology, 63, pp. 742-751. Some recent examples of life-threatening heat stress include McCahill, E. (2018) “Baby hedgehogs could die of thirst in heatwave – here’s how you can help them”, Mirror, 7 Jul [تم الوصول إليه في 23 مايو 2019]; Scully, R. P. (2019) “Thirsty koalas need bowls of water to survive increasingly hot climate”, NewScientist, 5 June [تم الوصول إليه في 28 أكتوبر 2019]. See references for more information about heat stress.
4 Wooster, C. (2003) “What happens to deer during a tough winter?”, Northern Woodlands, February 2 [تم الوصول إليه في 14 أكتوبر 2019].
5 National Park Service (2017) “What is white-nose syndrome?”, nps.gov [تم الوصول إليه في 19 يونيو 2019].
6 Callahan, R. (2018) “How do crickets go into a hibernation state when cold?”, Sciencing, October 17 [تم الوصول إليه في 23 يونيو 2019].
7 Brown, C. R; Brown, M. B. (1998) “Intense natural selection on body size and wing and tail asymmetry in cliff swallows during severe weather”, Evolution, 52, p. 1461-1475. Raddatz, K. (2018) “Frigid temps pose danger to local wildlife”, CBS Minnesota, January 4 [تم الوصول إليه في 19 يونيو 2019].
8 Hardewig, I.; Pörtner, H. O. & Dijk, P. (2004) “How does the cold stenothermal gadoid Lota lotasurvive high water temperatures during summer?”, op. cit.
9 Gabriel, M. N. (2018) “Hundreds of sea turtles ‘cold-stunned’ by frigid temperatures in Gulf waters”, Pensacola News Journal, Jan 4 [تم الوصول إليه في 19 يونيو 2019].
10 Foley, A. M.; Singel, K. E.; Dutton, P. H.; Summers, T. M.; Redlow, A. E. & Lessman, J. (2007) “Characteristics of a green turtle (Chelonia mydas) assemblage in northwestern Florida determined during a hypothermic stunning event”, Gulf of Mexico Science, 25 (2) [تم الوصول إليه في 19 يونيو 2019].
11 Henning, J.; Schnitzler, F. R.; Pfeiffer, D. U. & Davies, P. (2005) “Influence of weather conditions on fly abundance and its implications for transmission of rabbit haemorrhagic disease virus in the North Island of New Zealand”, Medical and Veterinary Entomology, 19, pp. 251-262.
