افشای رازهایی درباره حیوانات +عکس

وبسایت فرادید: اغلب شنیده‌ایم که بعضی حیوانات حس بینایی یا بویایی بهتری از ما دارند. یا چیزهایی را حس می‌کنند که ما نمی‌توانیم حس کنیم؛ مثلاً میدانهای مغناطیسی را.

به گزارش بی‌بی‌سی‌ انگلیسی، همه می‌دانند که برخی از حیوانات حواس قابل ملاحظه‌ای دارند. سگها حس بویایی بسیار قوی‌تری نسبت به ما دارند و گربه‌ها در تاریکی مطلق شب که ما مجبور به استفاده از چراغ قوه می‌شویم، قادر به دیدن هستند. برخی از حیوانات حتی چیزهایی، مثل تشعشع را احساس می‌کنند که ما کاملاً نسبت به آنها ناآگاهیم.

ماجراهایی از قابلیتهای خارق‌العادۀ حواس حیوانات را مرتب در رسانه‌ها می‌بینید و می‌خوانید. اما از کجا می‌فهمیم که کدام حس فلان حیوان قویتر است؟ نمی‌توانیم از خود ماهی بپرسیم که چه می‌بیند و چطور می‌بیند.

آشکار کردن اینکه حیوانات چه چیزی را می‌توانند حس کنند، به نبوغ زیادی نیاز دارد. به مدد این نبوغ، امروز می‌دانیم که چشمان ماهی چگونه می‌بیند و سگ چگونه بو می‌کشد.


اولین کاری که می‌شود کرد، ساده‌ترین کار است. زیر نظر گرفتن یک حیوان در حیات وحش.

پرندگان لاشخور بزرگ همچون کرکس را به عنوان مثال در نظر بگیرید. آنها می‌توانند از چندین کیلومتر دورتر، متوجه وجود لاشۀ در حال فسادی که زیر شاخ و برگ استتار شده، شوند. همین موضوع به ما می‌گوید، کرکسها توانایی خارق‌العاده‌ای در دیدن جزییات دارند.

برای اینکه به درک دقیقتری برسیم، می‌توانیم یک آزمایش رفتاری انجام دهیم. یکی از اولین آزمایشهای این چنینی، در اواخر قرن نوزدهم میلادی توسط جورج رومانس، زیست شناس بریتانیایی انجام شد.


او روزی سگش را برای گردش به پارکی در لندن برد و تصمیم گرفت مهارتهای سگش را آزمایش کند.

رومانس منتظر ماند تا حواس سگش به سگ دیگری پرت شود و سپس خودش به صورت زیگ زاگ از آنجا دور شد. وقتی که سگ بازگشت، متوجه رفتن رومانس شد، اما بدون تعلل بینی‌اش را به زمین چسباند و مسیر زیگزاگ و پرت و پلایی که رومانس رفته بود را دنبال کرد تا اینکه به صاحبش رسید.

این آزمایش بداهه، نشان داد که حس بویایی سگها چقدر عالی است و چقدر می‌تواند مفید باشد.

رومانس در آزمایشهای بعدی دریافت که سگها می‌توانند بوهایی خاص را، حتی در وجود بوهای دیگر و قویتر، از فاصلۀ بسیار دور تشخیص دهند. مشاهدات او هنوز حتی امروز هم توسط دانشمندان جنایی مورد ارجاع قرار می‌گیرد.

قدم بعدی در شناسایی حواس یک حیوان، آزمایش ارگانهایی است که حیوان با استفاده از آنها دنیا را ادراک می‌کند.


آناتومی ارگانهای حسی مسائل زیادی را دربارۀ عملکرد آنها آشکار می‌کند.

مثلاً گوشهای خودتان را درنظر بگیرد. هر کدام از گوشها دارای یک حلزونی است: ساختاری کوچک و مارپیچ که حاوی هزاران سلول عصبی ویژه برای تشخیص صداست.

شکل مارپیچ حلزون گوش، مسئله‌ای را در مورد نحوۀ کار آن برای ما آشکار می‌کند: شکل حلزون گوش به خصوص برای تشخیص صداهای آرام و زیر به کار می‌آید. در سال 2006، پژوهشگران چگونگی حرکت صدا در مارپیچ را بررسی کردند و متوجه شدند که با پیش رفتن صدا، فرکانس آن تقویت می‌شود. این مهم باعث می‌شود تا تشخیص صداهای آرام و زیر آسانتر شود.

به طریق مشابه، شاخک حشرات به آنها کمک می‌کند تا بو کنند، بچشند، لمس کنند، بشنوند، دما را تشخیص دهند و جریان هوا را حس کنند. شاخک در مسیر تکامل صاحب ابزارهایی برای هر یک از این حواس شده است و اینها را می‌توان در زیر میکروسکوپ مشاهده کرد.


دانیل رابرت از دانشگاه بریستول انگلستان، بر چگونگی استفادۀ حشرات از شاخکشان برای شنیدن مطالعه می‌کند. در سال 2001، او با همکاری مارتین گوپفرت بر روی شاخکهای پشه‌ها کار کرد.

پشه‌ها از شاخکشان برای تشخیص ارتعاشات صوتی بهره می‌گیرند. از جمله می‌تواند به آنها بگوید که یک جنس مخالف در نزدیکشان است. به گفتۀ رابرت، شاخکهای پشه‌ها 15000 تا 16000 سلول مختص شنیدن دارد.

رابرت و گوپفرت، در یک محیط بستۀ عایق صدا پرتوی بسیار ملایم لیزر را به شاخک پشه تاباندند. نتیجه غافلگیرکننده این بود که آنها متوجه شدند در سکوت مطلق، شاخک پشه به آرامی با فرکانس بین 440 تا 450 هرتز نوسان می‌کند. این امر بدان معناست که سلولهای شنوایی تقریباً همیشه در حال حرکتند.

وقتی که یک موج صوتی وارد می‌شود، سلولهای شنوایی هماهنگ با آن شروع به تکان خوردن می‌کند. این کار صدا را تقویت می‌کند و بنابراین پشه می‌تواند بهتر بشنود.

به گفتۀ رابرت، سلولها "قدری تکانه به فرکانسی که نیاز دارند وارد می‌کنند که در برخی موارد کمک می‌کند تا صدا 10 تا 100 برابر تقویت شود."

رابرت از روشهای میکروسکوپی مشابه برای بررسی گوش‌های جیرجیرکهای بوته‌ای نیز استفاده کرده است. گوشهای این جانور روی پاهای جلویی جانور، درست زیر زانوهایش قرار دارند.


رابرت و همکارانش با انجام یک میکرو سی‌تی‌ اسکن بر روی این گوشهای ریز دریافتند که گوشهای جیرجیرک یک سیستم "اهرمی" دارد که به ارتعاشات تولیدشده توسط صوت واکنش نشان می‌دهد. این سیستم نیز اثر موجها را تقویت می‌کند. رابرت می‌گوید: "هیچ کس تا به حال این موضوع را مشاهده نکرده بود."

علاوه بر این، وقتی که ارتعاشات به داخل گوش جیرجیرک وارد می‌شوند، به یک حفرۀ کوچک و حاوی مایع می‌رسند که نورونهای حسی‌ای که صدا را تشخیص می‌دهند می‌پوشاند. رابرت برای کشف این موضوع از لیزری استفاده کرد که می‌تواند حرکات بسیار کوچک را تشخیص دهد و با یک بلند صدا تولید کرد.

برای اینکه بیشتر یاد بگیریم، می‌توانیم یک گام فراتر از آناتومی برویم و سلولهای ارگانهای حسی را بررسی کنیم.


برخی از ماهی‌های اعماق دریا، تنها سلولهای میله‌ای در شبکیۀ چشمشان تنها دارای سلولهای میله‌ای هستند. در حالی که شبکیۀ چشم انسان هم سلولهای میله‌ای دارد و هم سلولهای مخروطی.

این موضوع مسائلی را دربارۀ بینایی انسان و ماهی آشکار می‌کند. سلولهای مخروطی برای بینایی رنگی مورد استفاده قرار می‌گیرند و این موضوع که ماهی‌ها فاقد این نوع سلول هستند به نشان می‌دهد که آنها قادر به دیدن رنگ نیستند.

به همین دلیل، سگها نیز کوررنگ هستند. آنها فقط دو نوع مخروط دارند، در حالی که انسان سه نوع مخروط دارد. یعنی که سگها می‌توانند زرد و آبی را از هم تمییز دهند، اما در تشخیص قرمز و سبز دچار مشکل می‌شوند.

انسانها از سلولهای میله‌ای برای دیدن در نور کم استفاده می‌کنند. به گفتۀ ران داگلاس، از سیتی‌ یونیورسیتی لندن، سلولهای میله‌ای ماهی‌های اعماق دریا "بسیار بزرگ" است. این امر به آنها کمک می‌کند که نور را تا جای ممکن را جذب کنند و بتوانند در تاریکی نزدیک مطلق ببینند.

از همین روش می‌توان دربارۀ سلولهای بویایی و چشایی نیز استفاده کرد.


برای مثال، دانشمندان تعداد گیرنده‌های بویایی در بینی سگها را شمرده‌اند. در یک سگ شکاری این عدد بیش از ۲۰۰ میلیون عدد است. این رقم را با تعداد بین ۵ تا ۶ میلیون گیرنده در بینی انسانها مقایسه کنید. این گواه دیگری است بر اینکه حس بویایی سگها بسیار قویتر از ماست.

مثال مشابه دیگر، تحلیلی است که در سال ۲۰۰۶ روی زبان گربه صورت گرفته و نشان می‌دهد که گربه‌ها فاقد گیرنده‌های چشایی برای واکنش به چیزهای شیرین هستند. یعنی اینکه گربه‌سانان، از شیر و ببر گرفته تا گربه‌های خانگی، نمی‌توانند شیرینی را حس کنند. دقیقاً مشخص نیست چرا، اما یک فرضیه این است که گربه‌ها به خاطر اینکه گوشتخواران قهاری هستند، از درک مزۀ شیرین سودی نمی‌برند.

در مقابل، مگس‌های میوه دارای گیرنده‌های بویی هستند که برای حس بوهای میوه‌ای عالی هستند، ولی به غیر از آن به کار چندان دیگری نمی‌آیند. بنا بر معیارهای انسانی، حس بویایی مگسهای میوه محدود است، ولی همین بویایی محدود به خوبی نیازهایشان را برطرف می‌کند.


اما ماجرا فقط محدود به چشمها، گوشها و بینی‌ها نمی‌شود. ما می‌توانیم چگونگی رسیدن سیگنالهای حسی به مغز از طریق سیستم اعصاب حیوان را هم مطالعه کنیم.

برای درک این موضوع، دانشمندان به سراغ آزمایش الکتروفیزیولوژیک رفته‌اند. در این آزمایش یک الکترود بسیار ریز درون چشم یا مغز حیوان قرار داده می‌شود، تا بتوان تکانه‌های الکتریکی کوچک که توسط ارگانهای حسی تولید می‌شوند را تشخیص داد.

یک سوال کلیدی این است که یک حیوان چقدر در دیدن رفت و آمد سریع نور خوب عمل می‌کند. داگلاس می‌گوید که این آزمایش مشخص می‌کند که حیوان چقدر در تشخیص حرکت قدرت دارد.

چشم انسان قادر است نور لحظه‌ای را تا پنجاه بار در ثانیه تشخیص دهد. اگر سرعت رفت و آمد نور بیش از این باشد، برای ما مثل این است که نور به طور مستمر روشن باشد؛ لامپهای فلوئورسنت بیش از 100 بار در ثانیه چشمک می‌زنند، اما ما نورشان را ثابت درک می‌کنیم.

حیوانات دیگر حساستر هستند. مثلاً، برخی از مرغها می‌تواند تا صدبار در ثانیه رفت و آمد نور را متوجه شوند. این باعث می‌شود که استفاده از نور فلوئورسنت در مرغدانی‌ها منجر به مشکل شود. مثل این می‌ماند که در یک دیسکو زندگی کنید.


اسکنهای تصویرسازی تشدید مغناطیسی کارکردی (یا اف‌ام‌آرآی)، زمانی که بخش خاصی از مغز فعال است با تشخیص تغییرات در جریان خون و سطح اکسیژن خون، آن بخش فعال را نمایان می‌کند. وقتی که نورونهای خاصی مشغول کارند، مثلاً اگر نورونهای مربوط به حس بویایی فعال باشند، خون اکسیژنه به آنها رسانده می‌شود.

از اینجاست که می‌دانیم نواحی خاصی از مغز سگها وجود دارند که اطلاعات ویژه و پیچیدۀ مربوط به بو را پردازش می‌کنند.

برای مثال، مطالعه‌ای در سال 2015 نشان داد که فعالیت مغز سگها بسته به این که بوهای انسانی آشنا یا غریبه را استشمام کنند، فرق می‌کند.

مرحلۀ آخر، بررسی دی‌ان‌اِی حیوان است.


همۀ جوانب حواس یک حیوان، از ساختار ارگانهای حسی‌اش گرفته تا تعداد سلولهای گیرنده و رفتار مغزش، نهایتاً از ژنهایش منتج می‌شوند. این ژنها هستند که تصمیم می‌گیرند که یک حیوان چقدر خوب بتواند بو کند، ببیند، بشوند یا بچشد.

بدین ترتیب، تنها با بررسی دی‌ان‌ای جانور می‌توانیم جزییات زیادی راجع به حواس او بفهمیم.

در یک تحقیق در سال 2014، پژوهشگران ژنومِ 13 گونه را در جستجو برای ژن‌های مربوط به حس بویایی کنکاش کردند. فیلهای آفریقایی بیش از هر حیوان دیگری که تاکنون مورد مطالعه قرار گرفته‌، ژنهای مختص بویایی دارند. ما راجع به اینکه این 2000 ژن بویایی فیلها هر کدام چه کاری می‌کنند، چیزی نمی‌دانیم، اما همین عدد نشان می‌دهد که بینی فیلها به صورت فوق معمولی تکامل یافته است.

در پایان، به یک موضوع دیگر هم باید بپردازیم. تا اینجا به چگونگی مطالعۀ حواس حیوانی‌ای پرداختیم که انسان هم داراست. اما برخی حیوانات می‌توانند چیزهای را تشخیص دهند که ما اصلاً نمی‌توانیم حس کنیم.


برخی جانوران شکلهایی از نور را می‌بینند که ما نمی‌توانیم ببینیم. جانوران بسیاری هستند که فرابنفش را می‌بینند. فرابنفش نوری است که طول موج آن میان 100 تا 400 نانومتر قرار می‌گیرد.

ما می‌توانیم اینکه آیا حیوانی قادر به دیدن نور با طول موج خاصی هست را با آزمایش این موضوع که آیا آن نور از عدسی چشم آن حیوان عبور می‌کند یا نه، بفهمیم. عدسی چشم انسانهای سالم نور فرابنفش را متوقف می‌کند و در نتیجه ما نمی‌توانیم این نور را ببینیم. به گفتۀ داگلاس، اما در گونه‌های دیگر، دیدن نور فرابنفش، دیدن در نور کم را آسانتر می‌کند.

برخی از چیزها تنها نور فرابنفش را منعکس می‌کنند. مثلاً، برخی از گلبرگهای گلها رشته‌هایی از مواد بازتاب‌دهندۀ نور فرابنفش دارند تا بتوانند حشرات را جذب گل کنند.

داگلاس می‌گوید: "زنبور عسل این علامتها را می‌بیند و جالب اینکه این علامتها به محل وجود شیرۀ گل اشاره می‌کنند. دقیقاً مثل علامت فرود برای زنبور می‌مانند."

زنبورها این تابلوهای راهنما را برای رسیدن به نکتار دنبال می‌کنند و بدین ترتیب کار گرده افشانی را هم انجام می‌دهند. این یک بازی برد-برد برای گل و زنبور است.

حواس سایر حیوانات، عجیبتر هم هست، ولی باز هم موفق شده‌ایم راههایی برای مطالعه بر حواسشان پیدا کنیم.


مثلاً، ما می‌دانیم که پرندگان مهاجر می‌توانند میدانهای مغناطیسی زمین را حس کنند. الگوهای مهاجرتی آنها هماهنگ با تغییر مکان قطبهای مغناطیسی زمین تغییر می‌کند.

به طور کامل مشخص نیست که چطور این کار را انجام می‌دهند. یک فرضیه این است که سلولهای چشم آنها بسته به جهت پرنده نسبت به میدان مغناطیسی به صورت متفاوت واکنش نشان می‌دهند و به نوعی می‌شود گفت که پرندگان میدان مغناطیسی را "می‌بینند".

کوسه‌ها نیز قادر به حس میدانهای الکتریکی هستند. آنها گیرنده‌های الکتریسیتۀ خاصی دارند. این گیرنده‌ها منفذهای حاوی ژل هستند که میزان کوچکی الکتریسته صاتع می‌کنند. موهای داخل منفذها وقتی که ژل برقدار می‌شود تکان می‌خورند و سیگنالی را به مغز کوسه می‌فرستند.

رایان کمپستر، از دانشگاه وسترن استرالیا، می‌گوید: "ما از یک تکانۀ الکتریکی بسیار بسیار کوچک صحبت می‌کنیم." اما این قابلیت به کوسه‌ها کمک می‌کند تا صیدهای کوچکی را که در دیدرسشان نیست، تشخیص دهند. "آنها از لحاظ بینایی ممکن است آن را تشخیص ندهند، اما با توجه به تواناییشان به تشخیص میدان بیوالکتریک بسیار کوچک، می‌توانند محل صید را تخمین بزنند."

کمپستر دریافته است که برخی از کوسه‌های بیش از سایرین به حس الکتریسیته متکی هستند. کوسۀ پورت جکسون تنها چند صد گیرندۀ الکتریسیته دارد، اما تعداد گیرنده‌های الکتریکی کوسۀ کله چکشی به 3000 میرسد.


این نوع تحقیقات، بعضاً به کاربردهای غیرمنتظره‌ای منتهی می‌شوند.

برای مثال مطالعۀ حساسیت کوسه‌ها به الکتریسیته، اطلاعاتی را در مورد ساخت الکترودهای فراری دهندۀ کوسه‌ها در اختیارمان گذاشته است. از این الکترودها می‌توان برای فراری دادن کوسه‌ها از سواحل شلوغ استفاده کرد.


کمپستر می‌گوید: "با توجه به توانایی آنها در تشخیص میدانهای الکتریکی بسیار ضعیف از طریق سیستم‌های احساس الکتریسیته‌شان، می‌توانند از هر نوع محرک الکتریکی ناخوشایندی، بسیار قبلتر از آنکه بتواند خطری متوجهشان کند، فرار کنند."

همینطور تحقیقات رابرت در مورد شنوایی حشرات نیز، باعث توسعۀ انواع جدید از ابزارهای کمکی شنوایی شده است.

داگلاس کشف کرد که برخی از ماهی‌های اعماق دریا در شبکیۀ چشمشان دارند. این کشف به طراحی قطرۀ چشمی که برای درمان شب کوری ساخته شده، کمک کرده است.