מאת: מאיה גבעון
דובי הקוטב (Ursus maritimus) הם דוגמא לבעל חיים השורד בתנאים כמעט בלתי אפשריים, וזאת בזכות תכונות ההופכות אותם לאלופים בשימור אנרגיה. דובי הקוטב המעטים שנשארו בטבע (על פי הערכות מדענים בשנת 2008, נותרו כ-20,000 פרטים בלבד), חיים כיום בשטחים הנמצאים בחמש מדינות: ארצות הברית (אלסקה), קנדה, נורבגיה, גרינלנד ורוסיה. באזורים אלה, הטמפ' נמצאת כמעט תמיד אי שם מתחת לאפס, החורפים ארוכים וחשוכים, הקייצים קצרים וקרים ומקורות המזון מעטים ובלתי זמינים. היכולת לשמור על טמפ' גוף קבועה (שגבוהה לעיתים מטמפ' הסביבה בעשרות מעלות) היא קריטית ומחייבת יכולות מיוחדות לניהול אנרגיה יעיל בגוף האורגניזם.
יכולות אלה מעסיקות גם מהנדסים ומתכננים בבניית מערכות אנושיות שונות: מבנים, מנועי מכונות ואף טקסטיל. מחקרים שונים שנעשו על פרוות דובי הקוטב שופכים אור על התפקיד החשוב של הפרווה בוויסות טמפ' הגוף ובהישרדות הדובים, ולא מן הנמנע שיוכלו לשמש השראה בפיתוח פרויקטים אנושיים שונים. שיערות הפרווה הצפופה של דובי הקוטב עשויות סיבים חלולים חסרי פיגמנטים, המכסים על עור שצבעו שחור. הפרווה עצמה הינה שקופה, ומקבלת את צבעה הלבן מהחזר האור.
צולם על ידי Angar Walk, תחת רישיון GNU
הסיבים החלולים כולאים בתוכם אוויר ויוצרים שכבת בידוד עבה מפני הטמפ' החיצונית- דבר המסייע לשמירת טמפ' גוף קבועה. אולם עד כאן אין למעשה הבדל בין פרוות דובי הקוטב לפרוות יונקים אחרים. היכולת המיוחדת של פרוות דובי הקוטב נובעת מן התכונות האופטיות המיוחדות שלה, ונגלית לעין רק בעת שימוש במכשירי מדידה מיוחדים. במחקר שנערך באוניברסיטת ברקלי הסתבר, שהסיבים השקופים לא רק מפזרים את קרני האור כך שיקלטו בעור השחור ויתרמו לחימומו, אלא שהמבנה המיוחד שלהן מונע פליטה של גלי אור בתחום האינפרא-אדום (כלומר, אנרגיית חום) לסביבה. למעשה, מכשירי מדידה הרגישים לתחום האינפרא-אדום, לא יבדילו בין השלג לדובי הקוטב מאחר והחזר קרני השמש מהפרווה כמעט זהה להחזר קרני השמש מן השלג.
וזה עוד לא הכל. מחקר אחר מאוניברסיטת בון שבגרמניה1, מצא שהמבנה המיוחד של הפרווה מגיב במהירות לקרינת שמש, ויוצר הפרשי טמפ' של עד כעשר מעלות צלסיוס בין אזורים בגוף הדב החשופים לקרינת השמש. החוקרים מציעים כי תכונה זו מאפשרת לדובי הקוטב להשתמש במנגנון זה כבאיבר חישה המסייע להם בהתמצאות ובמיפוי מידע אודות תנאי השטח שסביבם, כגון קרבה לקרחונים. יתכן שיכולת זו מסייעת להם לאתר חורים במשטחי הקרחונים הגדולים, דרכם הם צדים כלבי ים.
ועוד כמה עובדות שלא ידעתם אודות דובי הקוטב:
לקריאה נוספת
דובי הקוטב (Ursus maritimus) הם דוגמא לבעל חיים השורד בתנאים כמעט בלתי אפשריים, וזאת בזכות תכונות ההופכות אותם לאלופים בשימור אנרגיה. דובי הקוטב המעטים שנשארו בטבע (על פי הערכות מדענים בשנת 2008, נותרו כ-20,000 פרטים בלבד), חיים כיום בשטחים הנמצאים בחמש מדינות: ארצות הברית (אלסקה), קנדה, נורבגיה, גרינלנד ורוסיה. באזורים אלה, הטמפ' נמצאת כמעט תמיד אי שם מתחת לאפס, החורפים ארוכים וחשוכים, הקייצים קצרים וקרים ומקורות המזון מעטים ובלתי זמינים. היכולת לשמור על טמפ' גוף קבועה (שגבוהה לעיתים מטמפ' הסביבה בעשרות מעלות) היא קריטית ומחייבת יכולות מיוחדות לניהול אנרגיה יעיל בגוף האורגניזם.
יכולות אלה מעסיקות גם מהנדסים ומתכננים בבניית מערכות אנושיות שונות: מבנים, מנועי מכונות ואף טקסטיל. מחקרים שונים שנעשו על פרוות דובי הקוטב שופכים אור על התפקיד החשוב של הפרווה בוויסות טמפ' הגוף ובהישרדות הדובים, ולא מן הנמנע שיוכלו לשמש השראה בפיתוח פרויקטים אנושיים שונים. שיערות הפרווה הצפופה של דובי הקוטב עשויות סיבים חלולים חסרי פיגמנטים, המכסים על עור שצבעו שחור. הפרווה עצמה הינה שקופה, ומקבלת את צבעה הלבן מהחזר האור.
הסיבים החלולים כולאים בתוכם אוויר ויוצרים שכבת בידוד עבה מפני הטמפ' החיצונית- דבר המסייע לשמירת טמפ' גוף קבועה. אולם עד כאן אין למעשה הבדל בין פרוות דובי הקוטב לפרוות יונקים אחרים. היכולת המיוחדת של פרוות דובי הקוטב נובעת מן התכונות האופטיות המיוחדות שלה, ונגלית לעין רק בעת שימוש במכשירי מדידה מיוחדים. במחקר שנערך באוניברסיטת ברקלי הסתבר, שהסיבים השקופים לא רק מפזרים את קרני האור כך שיקלטו בעור השחור ויתרמו לחימומו, אלא שהמבנה המיוחד שלהן מונע פליטה של גלי אור בתחום האינפרא-אדום (כלומר, אנרגיית חום) לסביבה. למעשה, מכשירי מדידה הרגישים לתחום האינפרא-אדום, לא יבדילו בין השלג לדובי הקוטב מאחר והחזר קרני השמש מהפרווה כמעט זהה להחזר קרני השמש מן השלג.
וזה עוד לא הכל. מחקר אחר מאוניברסיטת בון שבגרמניה1, מצא שהמבנה המיוחד של הפרווה מגיב במהירות לקרינת שמש, ויוצר הפרשי טמפ' של עד כעשר מעלות צלסיוס בין אזורים בגוף הדב החשופים לקרינת השמש. החוקרים מציעים כי תכונה זו מאפשרת לדובי הקוטב להשתמש במנגנון זה כבאיבר חישה המסייע להם בהתמצאות ובמיפוי מידע אודות תנאי השטח שסביבם, כגון קרבה לקרחונים. יתכן שיכולת זו מסייעת להם לאתר חורים במשטחי הקרחונים הגדולים, דרכם הם צדים כלבי ים.
ועוד כמה עובדות שלא ידעתם אודות דובי הקוטב:
- בעבר הועלו השערות שסיבי הפרווה החלולים מתפקדים כסיבים אופטיים, אולם מחקרים שונים שוללים את התיאוריה הזו.
- דובי קוטב בגני חיות שונים בעולם הופכים לעיתים ירוקים, כתוצאה מפריחת אצות המתיישבות בתוך סיבי הפרווה. הפתרון נמצא בהמלחת המים שמונעת את פריחת האצות.
- המסת הקרחונים המואצת המתרחשת בעקבות משבר האקלים העולמי מעמידה את דובי הקוטב בסכנת הישרדות חמורה, כששטחי בתי הגידול שלהם הולכים ונעלמים במהירות. דמותו של דב הקוטב הפכה לסמל המאבק בהתחממות הגלובלית, ואולי יש בכך סמליות, כיוון שעל מנת לשרוד בטווח הארוך, גם עלינו ללמוד לנצל אנרגיה בחסכנות וביעילות.
1. H. Tributsch et al, 1990. Light collection and solar sensing through the polar bear pelt. Solar Energy Materials, 21 (1990) 219-236.
