מילון כלכליסט
 

איך כלבים עוברים מרטוב ליבש ב-4 שניות?

מתברר שכלבים, חתולים ועכברים פיתחו את שיטת הייבוש היעילה ביותר בעולם. ואנחנו אפילו יכולים ללמוד מזה משהו

אלקסיס מדריגל 30.08.12

 

מאת: אלקסיס מדריגל, The Atlantic

כלב נרטב. כלב מתנער. מים ניתזים מהפרווה שלו לכל עבר. כל מי שהיה לו כלב (או שראה סרט שהיה בו כלב) מכיר את רצף האירועים הזה. הוא נראה פשוט, אבל הוא ממש לא.

מסתבר שלא באמת ידענו למה כלבים מתנערים ואיך השיטה הזו משרתת אותם עד שאנדרו דיקרסון, זקארי מילס ודייויד הו מהמכון הטכנולוגי של ג'ורג'יה בדקו זאת בעצמם, באמצעות צילום במהירות גבוהה של בעלי חיים בזמן שהם מייבשים את עצמם.

"מהנדסים מתעניינים בסוגי רעיונות חדשים, ובכל בעל חיים שהוא אלוף במשהו", אמר לי הו. "כלבים טובים בהתייבשות. כשבעל חיים טוב מאוד במשהו, יש שם רעיון שאפשר לנצל". עבודתם של השלושה על האופן שבו יונקים מתנערים הוצגה לראשונה בכנס ב-2010 ופורסמה לאחרונה ב-Journal of the Royal Society Interface. 

כבר בשלב זה אספק לכם את העובדה שתוכלו לזרוק בשיחות חולין בגינת הכלבים: כלב יכול לנער כ-70% מהמים שבפרווה שלו בתוך ארבע שניות. כמעט שלושת רבעי מהלחות הכוללת על גופו, בפרק הזמן שנדרש לכם לקרוא את הפסקה האחרונה. מדהים.

היכולת המזהירה הזו מעלה יותר שאלות מאשר תשובות.

קודם כל, מדוע היא כה יעילה? איך הכלבים מייצרים את הכוח הזה? שנית, כמה יונקים מסוגלים להתנער ככה? האם הכלב שלכם מתנער באותה הדרך שעכבר או אריה מתנער? וגם מדוע בכלל בעלי חיים מתנערים? מה היתרון האבולוציוני הטמון בכך?

בואו נבחן את המנגנון עצמו. עמוד השדרה של כלבים אינו יכול לבצע סיבוב שלם, אלא לנוע ב-30 מעלות בלבד בכל כיוון. אם תדמיינו שעון שבו עמוד השדרה נמצא בשעה 12, הוא מגיע רק ל-1 ול-11.

תחשבו על עורו של הכלב. אתם יודעים כמה הוא רפוי? פעם חשבתי שהמטרה העיקרית של העור הרפוי של הכלבים היא שהם ייראו מצחיקים בתמונות באתרים כמו "כלבים הפוכים" (UpSideDownDogs.com), אבל מסתבר שיש עוד סיבה חשובה. כיוון שהעור רפוי, הוא יכול לנוע רחוק יותר ומהר יותר מאשר עמוד השדרה. העור, שהפרווה מחוברת אליו, נע במהירות גבוהה פי שלושה מזו של עמוד השדרה, כך שלפי החישובים הוא יוצר פי תשעה יותר כוח על טיפות המים ומסייע להן לעוף החוצה. זה הקסם שבהתנערות של היונקים.

בטבלה למטה הקו השחור המקווקו מייצג את עמוד השדרה. הוא נע קדימה ואחורה, אבל לא במידה רבה. לעומת זאת העור, שמייצג הקו הכחול, נע במידה עצומה. הוא נע ב-90 מעלות בכל כיוון, ואם אנחנו נשארים עם התמונה של השעון, הוא נע בין שעה 3 לשעה 9.

התהליך שהכלבים משתמשים בו משותף ליונקים רבים, גם אם חלקם, כמו קנגרואים ופילים, לא ממש צריכים אותו, ממגוון סיבות. החוקרים גילו משהו מדהים: בעלי החיים מתאימים את מהירות ההתנערות שלהם לגודלם. כלומר, בעלי חיים גדולים יותר מתנערים לאט יותר, ובעלי החיים הקטנים יותר מתנערים ממש מהר. הסיבה היא שהם צריכים להפעיל מידה מסוימת של כוח על טיפות המים כדי לנער אותן. אצל הקטנים המשמעות היא שהם צריכים לזוז ממש מהר: עכבר צריך להתנער 30 פעם בשנייה, עכברוש 18 פעמים בשנייה וחתול 9 פעמים בשנייה. לברדור רטריבר מתנער בערך 4 פעמים בשנייה.

"בעל החיים הגדול ביותר כבד פי 10,000 מבעל החיים הקטן ביותר", אמר לי הו, "אבל הכוחות המופעלים על הטיפות די קבועים אצל כל היונקים".

לאור התפוצה של מנגנון הניעור בקרב סוגים כה רבים של יונקים, עלינו לשאול: מה היתרון הגדול בטריק הקטן הזה?

הנה ההשערה של הו: תדמיינו שאתם אבות אבותיו של כלב מודרני, אריה או עז. עכשיו חורף ונפלתם לנחל קר. חשוב שתתייבשו, כיוון שהמים הורסים את הבידוד של הפרווה. בהנחה שאין בנמצא שמש חמימה שתעזור לכם באידוי, תצטרכו לדאוג בעצמכם לייבוש. אם לא הייתם יכולים להתנער, היה עליכם להשתמש בחום הגוף כדי לחמם את האוויר ולאדות את המים. הצוות של הו חישב כמה אנרגיה תידרש לכך, והיא משמעותית.

"כלב רטוב במשקל 13.5 ק"ג עם חצי ליטר מים בפרווה שלו יצטרך להשתמש ב-20% מהצריכה הקלורית היומית שלו כדי לייבש את הפרווה באוויר", כתב הצוות במאמר העדכני ביותר שלו. "על כן השמירה על יובש הפרווה אצל בעלי חיים יבשתיים במזג אוויר קר היא עניין של חיים ומוות".

ההתנערות, לעומת זאת, היא דרך יעילה אנרגטית להתייבשות כמעט מלאה. "לפי כובע הביולוג שלי", אמר הו, שהוא חוקר גם בתחום הביולוגיה וגם בהנדסה, "ברגע שמפתחים אבולוציונית שיער כיוון שאוויר חם נלכד בין השערות, צריך גם לפתח דרך לשמור על כך שהשיער יהיה יבש".

הוא מנסה להוכיח את ההשערה בעזרת כובע המהנדס שלו. זו ההבטחה הגדולה שבביומכניקה, התחום של הו. היא מאפשרת לערוך ניסויים הבוחנים את הפיזיקה של יצורים חיים. "אנחנו משתמשים בעיקר בכלים אנליטיים של מהנדסים כדי להבין את הביולוגיה ולהפוך את הרובוטים וכלי הרכב שלנו לא רק לחיים יותר, אלא גם לדומים יותר ליצורים חיים".

לאף רובוט מעשה ידי אדם אין עור רפוי כמו של לברדור. אבל למה לא? "תחשבו על הרעיון של מכונות שמייבשות ומנקות את עצמן. יש הרבה ספרות בנושא, כיוון שרובוטים אוטונומיים יצטרכו להתמודד עם המשימה הזו בעצמם". אולי הגשושיות העתידיות במאדים יצטרכו לאבק את עצמן.

"אם תחזור למנגנונים העתיקים הללו", סיכם הו, "נוכל לבנות רובוטים טובים יותר".

ואם אנחנו עדיין בנושא, ראוי לחקור גם מדוע הכלב כפוי הטובה הזה הרטיב אתכם יותר מצינור לאחר שרחצתם אותו. שלא לדבר על מחקר ההמשך המתבקש על הריח של כלבים רטובים. 

מאמר זה פורסם במקור באתר The Atlantic. צילום: שאטרסטוק

 

פרסום ראשון: 30.08.12, 00:22

 

 
זהו ערוץ פרסומי והידיעות הינן באחריות המפרסמים בלבד. לכלכליסט אין אחריות על תוכן הידיעות המפורסמות