قيود شركة النقل

أبو بريص النمر الشائع

يتمثل قيد كارير في ملاحظة أن الفقاريات التي تتنفس الهواء ولديها رئتان وتثني أجسامها جانبياً أثناء الحركة تجد صعوبة في الحركة والتنفس في نفس الوقت، لأن الثني الجانبي يوسع إحدى الرئتين ويضغط الأخرى، مما يؤدي إلى تحويل الهواء الراكد من رئة إلى أخرى بدلاً من طرده بالكامل لإفساح المجال للهواء النقي. [ 1 ]

أطلق عليه عالم الحفريات الإنجليزي ريتشارد كوين هذا الاسم نسبة إلى ديفيد آر. كارير، الذي كتب ملاحظاته حول المشكلة في عام 1987. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]

عواقب

تتحرك معظم السحالي في دفعات قصيرة، مع فترات توقف طويلة لالتقاط الأنفاس.

في أواخر العصر الترياسي، كانت الحيوانات التي تعاني من قيود كارير فريسة للأنواع ثنائية الأرجل التي طورت خطوة أكثر كفاءة.

الحلول

حلول بديلة

معظم الثعابين لديها رئة واحدة فقط، لذا فإن قيد كارير لا ينطبق.

تزيد السحالي من قدرتها على التحمل باستخدام العظام والعضلات في الحلق وقاع الفم "لابتلاع" الهواء عن طريق ضخ الحلق . [ 5 ]

تستخدم بعض السحالي الأخرى، وخاصةً الأغاما ، المشي على قدمين للجري وتتجنب الانحناء الجانبي. يُعد المشي على قدمين نادرًا في السحالي الحديثة، ولكنه وسيلة فعالة للجري دون توقف للتنفس، وهو مفيد لاصطياد الفرائس النشطة أو الهروب من المفترسات.

تستخدم التماسيح مشيةً عاليةً مع وضعية أطراف أكثر استقامةً، مما يقلل من انحناء الأطراف جانبيًا لعبور المسافات الطويلة. ومع ذلك، بما أنها تطورت من حيوانات تمشي منتصبةً ذات قدرة محدودة على المشي على قدمين، فقد يكون هذا مجرد بقايا سلوك سابق وليس تكيفًا محددًا للتغلب على هذه الصعوبة. افترض تود ج. أوريونا من جامعة يوتا أن التهوية الضلعية ربما ساعدت الوضعية المنتصبة في التغلب على هذا القيد. [ 6 ]

تجنب القيد

تمتلك الطيور أطرافًا منتصبة وأجسامًا صلبة، ولذلك لا تنثني جانبيًا أثناء الحركة. إضافةً إلى ذلك، يمتلك العديد منها آلية تضخ الرئتين معًا في آنٍ واحد عندما تهز الطيور وركيها.

تمتلك معظم الثدييات أطرافاً منتصبة وأجساماً مرنة، مما يسمح لأجسامها بالانثناء عمودياً عند الحركة السريعة. وهذا يساعد على التنفس، حيث يؤدي إلى تمدد أو انضغاط الرئتين معاً.

أدلة مناقضة

على عكس النموذج المذكور أعلاه، يستمر التنفس لدى السحالي أثناء الحركة، حتى فوق نطاقها الهوائي، ويبقى الدم الشرياني مؤكسجاً بشكل جيد. [ 7 ]

كتب عالم الحفريات ريتشارد كوين قصيدة هزلية لشرح والاحتفال بحكم كارير: [ 3 ]

إن فكرة الزواحف عن المتعة هي الاستمتاع بأشعة الشمس طوال اليوم. لكن هناك حاجزًا فسيولوجيًا، اكتشفه حامل المرض، يقول إنهم لا يستطيعون التنفس إذا ركضوا.

انظر أيضاً

مراجع

  1. كارير، د. ر. (1987). "تطور القدرة على الحركة لدى رباعيات الأطراف: تجاوز قيد ميكانيكي". علم الأحياء القديمة . 13 (3): 326-341 . doi : 10.1017/s0094837300008903 . S2CID 83722453 . 
  2. كوين، ريتشارد (1996). "الحركة والتنفس في الفقاريات المائية التي تتنفس الهواء". في جابلونسكي، ديفيد؛ وآخرون (محررون). علم الأحياء القديمة التطوري . شيكاغو: مطبعة جامعة شيكاغو. ص 337+. ISBN   0-226-38911-1.
  3. ١ ٢ كوين، ريتشارد (٢٠٠٣). "التنفس، الأيض، والحركة" . ريتشارد كوين، جامعة كاليفورنيا، ديفيس . مؤرشف من الأصل في ٢١ أكتوبر ٢٠١٤. تم الاسترجاع في ٢١ أكتوبر ٢٠١٤. إذا كان الحيوان يمشي، فقد يكون قادرًا على التنفس بين الخطوات، لكن الفقاريات المتمددة لا تستطيع الجري والتنفس في الوقت نفسه . سأسمي هذه المشكلة قيد الحامل.
  4. شيبمان، بات (يناير 2008). "حرية الطيران من جديد" . مجلة ساينتست الأمريكية . 96 (1). ريسيرش تراينجل بارك: سيجما إكس آي: 20. doi : 10.1511/2008.69.20 . مؤرشف من الأصل في 4 مارس 2016. تم الاسترجاع في 21 أكتوبر 2014. سُميت متلازمة كارير نسبةً إلى ديفيد ر. كارير من جامعة يوتا في سولت ليك سيتي ، الذي لاحظ أن المشية المترامية الأطراف النموذجية للسحلية تحد من قدرة الحيوان على التنفس أثناء الجري أو المشي.
  5. سامرز، آدم (2003). "ماراثونات الورل" . التاريخ الطبيعي . 112 (5): 32. تم الاطلاع عليه في 21 أكتوبر 2014 .
  6. أوريونا، تود ج. (2008). وظيفة الحجاب الحاجز عند التماسيح . ISBN 9780549977285تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 أكتوبر 2014 .
  7. بينيت، ألبرت ف. (1994). "أداء الزواحف أثناء التمرين" (ملف PDF) . في: جونز، جيمس هـ.؛ كورنيليوس، تشارلز إي.؛ مارشاك، ر. ر. (محررون). فسيولوجيا التمرين المقارنة للفقاريات: التكيفات التطورية . التقدم في العلوم البيطرية والطب المقارن. المجلد 38ب. نيويورك: أكاديميك برس. الصفحات 113-138 . ISBN   0120392399أُرشف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 10 يونيو 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 ديسمبر 2009 .