کشف‌های باورنکردنی سال ۲۰۱۷ درباره حیوانات

برترین‌ها - ترجمه از الهام مظفری: در این مطلب می‌خواهیم به کشف‌های جالب قلمروی حیوانات در سالی که گذشت بپردازیم. درک ما از دنیای طبیعی اطرافمان روز به روز در حال تکامل است. کشف‌های باورنکردنی زیادی در سال ۲۰۱۷ انجام شد که دانشمندان را بسیار هیجان زده کرده است. از جمله کشف هایی که منجر به پیشرفت‌های مهمی در زمینه پزشکی و رباتیک خواهد شد.

میمون‌ها می‌توانند «سنگ، کاغذ، قیچی» بازی کنند

امسال بعد از کشف ژاپنی‌ها که شامپانزه‌ها می‌توانند قوانین بازی سنگ، کاغذ، قیچی را یاد بگیرند و مثل یک بچه چهار ساله بازی کنند، شکاف بین انسان‌ها و میمون‌ها کمی کوچکتر شد. این آزمایش در دانشگاه کیوتو انجام شد و در آن از هفت شامپانزه با سن و جنسیت‌های مختلف و ۳۸ کودک در سنین ۳ تا ۶ سال به عنوان گروه کنترل استفاده شد.

میمون‌ها با هم بازی نمی‌کردند بلکه تصویر دو دست روی صفحه نمایش لمسی به آن‌ها نشان داده می‌شد و باید برنده را انتخاب می‌کردند. در این آزمایش، میمون‌ها دیرتر از بچه‌ها روابط بین ترکیب‌های مختلف را یاد گرفتند. هدف بعدی این تیم تحقیقاتی این است که به شامپانزه‌ها یاد دهند چطور با یکدیگر سنگ، کاغذ، قیچی بازی کنند.

کشف شهر مخفی اختاپوس ها

هشت پا یا اختاپوس حیوان گوشه گیری در نظر گرفته می شود که معمولا در انزوا زندگی می‌کند. آن‌ها در طول روز به دنبال پناهگاهی در غار‌ها و حفره هایی هستند که میان سنگ‌ها قرار دارد و در شب برای شکار بیرون می‌روند. اما غواصان استرالیایی گروهی از اختاپوس‌ها را کشف کرده اند که در جایی در خلیج جرویس در جنوب سیدنی در کنار هم زندگی می‌کنند و باور ما از آنچه درباره آن‌ها می دانستیم را دچار تردید می کند.

این شهر اختاپوسی که اکلانتیس نامیده می‌شود از حدود ۲۰ غار و کمینگاه تشکیل شده که در سنگ‌ها و صدف‌ها ساخته شده است. مشاهده شده که سرپایان دور هم جمع می‌شوند، باهم ارتباط برقرار می‌کنند و اگر به کمینگاه یکدیگر نزدیک شوند با هم مبارزه می‌کنند. هرچند این اطلاعات جدید است، اما برای دانشمندان تعجب آور نیست، چرا که هشت پا‌ها در میان باهوش‌ترین حیوانات جهان جای می‌گیرند. چالش بزرگتر پیدا کردن انگیزه برای این رفتار است، هرچند حفاظت در مقابل شکارچیان و دسترسی بهتر به منابع غذایی محتمل به نظر می‌رسد.

این اولین کشف از این نوع نیست. در سال ۲۰۰۹ در خلیج جرویس، زیست شناسان دریایی یک شهر اختاپوسی دیگر به نام اکتاپولیس پیدا کردند. این اجتماع در اطراف یک سازه فلزی بزرگ در زیر آب شکل گرفته بود و عجیب به نظر می‌رسید. اما کشف جدید نشان می‌دهد که هشت پا‌ها از آنچه فکر می‌کردیم اجتماعی‌تر هستند.

حلزون مرد عنکبوتی

یک حلزون دریایی به تازگی کشف شده که به خاطر توانایی تار اندازی شبیه ابرقهرمان افسانه ای «مرد عنکبوتی» است. این حلزون را به نام جایی که در آن پیدا شده «Thylacodes vandyensis» می‌نامند. مرد عنکبوتی می‌توانست تارهای بسیار مقاومی پرتاب کند. این حلزون دریایی هم غدد بسیار بزرگ و نیرومندی داری که می‌تواند برای تولید مخاط از آن استفاده کند. این ماده سپس به شکل یک تار مخاطی در می‌آید که حلزون با استفاده از شاخک‌های کوچکش پرتاب می‌کند تا طعمه خود را به دام اندازد. دانشمندان مشاهده کرده اند که وقتی تار مخاطی گسترده است، ماهی‌ها از خوردن لوله‌های حلزون مرد عنکبوتی خودداری می‌کنند. بنابراین به نظر می‌رسد تار حاوی عوامل شیمیایی است که شکارچیان را دور می‌کند.

موش صحرایی برهنه دارایی توانایی شبه نباتی است

موش صحرایی برهنه یکی از عجیب‌ترین پستانداران این سیاره و هم چنین یکی از جالبترین هاست. به دلایلی که هنوز نمی‌دانیم، این حیوان تا ۳۰ سال عمر می‌کند که ده برابر بیشتر از سایر جوندگان است. هم چنین موش صحرایی برهنه در برابر سرطان بسیار مقاوم است. امسال ما یک ویژگی منحصربه فرد دیگر درباره این جونده پیدا کرده ایم، اینکه می‌تواند ۱۸ دقیقه بدون اکسیژن زنده بماند بدون اینکه مشکلی برایش ایجاد شود.

موش صحرایی برهنه ویژگی‌های مختلفی دارد که نیازش را به اکسیژن کم می‌کند و با زندگی او به شکل یک نقب زن متناسب است. این موش شش‌های کوچک، سوخت و ساز پایین و تعداد تنفس و ضربان قلب کمی دارد که در محیط بدون اکسیژن از ۲۰۰ به ۵۰ کاهش می‌یابد. اما این موارد برای توانایی زنده ماندن موش در محیط کاملا بدون اکسیژن کافی نیست به همین دلیل از یک ترفند گیاهی استفاده می‌کند.

بدن موش صحرایی برهنه می‌تواند به جای گلوکز، فروکتوز بسوزاند، فرآیندی که به مقدار بسیار کمی اکسیژن نیاز دارد. انرژی حاصل به مناطق حیاتی مثل قلب و مغز می‌رسد. پستانداران دیگر می‌توانند از فروکتوز به عنوان منبع انرژی جایگزین استفاده کنند، اما تنها در شرایط خاص و در اندام‌های خاص. یک مولکول ناقل به نام «GLUT۵» برای چنین فرآیندی لازم است. بیشتر پستانداران فقط در کبد و کلیه خود این مولکول را دارند، اما موش صحرایی برهنه در تمام بدنش آن را دارد.

مورچه آتشین برج ایفل خودش را می‌سازد

تحقیق جدیدی در موسسه تکنولوژی جورجیا نشان می‌دهد که مورچه‌های آتشین می‌توانند ساختمان‌های بلندی با استفاده از خودشان بسازند تا از موانع بلندی که راهشان را مسدود کرده عبور کنند. عموما این مورچه‌ها می‌توانند تنها با آزمون و خطا و بدون رهبر یا تلاش هماهنگ شده، برج های مورچه ای بسازند که چند سانتیمتر ارتفاع دارند.

آن‌ها با یک پایه عریض شروع می‌کنند و برج خود را به صورت عمودی می‌سازند و هرچه بالاتر می‌روند آن را باریکتر می‌کنند تا وزن بهتر توزیع شود. هر مورچه جدید به دنبال فضایی برای پر کردن می‌گردد، اما اگر شروع به ریختن کند دور می‌شود. به این ترتیب، بخش هایی که از نظر ساختاری صحیح نیستند از هم می‌پاشند و سقوط می‌کنند.

محققان متوجه شده اند که ساختمان‌های مورچه ای ویژگی‌های مشترکی با برج مشهور ایفل دارد. این اولین بار نیست که مورچه‌های آتشین توانایی‌های مهندسی خود را ثابت می‌کنند. در سال ۲۰۱۴، تحقیق دیگری نشان داد که آن‌ها می‌توانند قایق‌های مسطح ضد آبی بسازند که ماه‌ها روی آب شناور می‌ماند. محققان امیدوارند که درک قوانین اساسی که منجر به چنین رفتار گروهی پیچیده‌ای می‌شود به آن‌ها در برنامه ریزی گروه ربات‌ها کمک کند.

ماهی تن سرعت و توانایی مانور خود را با استفاده از هیدرولیک ارتقا می‌دهد

ماهی تن مشخصات زیادی دارد که آن را یکی از بزرگترین شکارچیان اقیانوس می‌کند. اگرچه ماهی تن یکی از بزرگترین ماهی‌های جهان است و وزن آن به صد‌ها کیلوگرم و طول آن به ۴.۵ متر می‌رسد، اما می‌تواند ۷۰ کیلومتر بر ساعت سرعت داشته باشد. ماهی تن این کار را با استفاده از یک سیستم حرکتی تازه کشف شده انجام می‌دهد که تصور می‌شود منحصر به مهره داران باشد.

ماهی تن یک جفت باله داسی شکل در بالا و پایین بدنش دارد که از یک مکانیزم هیدرولیک بیولوژیکی نیرو می‌گیرد که توسط سیستم لنفاوی کنترل می‌شود. ماهی تن می‌تواند باله‌ها را در زوایای مختلف حرکت دهد تا سرعت و قابلیت مانور خود را در آب افزایش دهد. این ویژگی فیزیکی منحصربفرد اولین بار در ماهی تن بلوفین در آکواریوم خلیج مونتری مشاهده شد. آزمایش‌های بعدی در مرکز تحقیقاتی استنفورد از حفره‌های پر از مایعی پرده برداری کرد که زیر پشت و مقعد ماهی قرار گرفته اند. محققان امیدوارند درک بهتر این سیستم در سرعت ربات‌های زیر آبی کمک کنند.

بال‌های سنجاقک باکتری را نابود می‌کند

انسان‌ها پول زیادی را صرف تحقیق و توسعه سطوح باکتری کش می‌کنند که کاربرد زیادی در رشته‌های مختلف دارد. یک تیم تحقیقاتی سطحی از سیلیکون سیاه ایجاد کرده اند که شامل نانوستون هایی است که می‌توانند باکتری‌ها را از بین ببرد. اما امسال متوجه شدیم که طبیعت با استفاده از بال‌های سنجاقک این کار را قبلا انجام می‌داده است.

در سطح مولکولی، سطح بال سنجاقک شبیه بستری از برجستگی هایی میخ مانند است. با این وجود، گرچه فکر می‌کردیم که این نوع مکانیزم باکتری‌ها را با سوراخ کردن دیواره سلولی می‌کشد، تحقیقات اخیر روش دیگری را نشان می‌دهد. باکتری ابتدا بااستفاده از مواد پلیمری خارج سلولی، پلیمرهای طبیعی ترشح شده توسط میکروارگانیسم‌ها خودش را به نانومیله‌ها وصل می‌کند. روی میخ‌ها گیر می‌افتد و وقتی تلاش می‌کند حرکت کند نیروی ماده پلیمری خارج سلولی کافیست تا غشا را از بین ببرد. تفاوت اصلی بال‌های سنجاقک و نانومیله‌های سیلیکونی سیاه اندازه برجستگی هاست. نانومیله‌های مصنوعی آزمایشگاهی یک اندازه هستند، اما برجستگی‌های نوک تیز بال سنجاقک کوتاه و بلند هستند.

دیرین شناسان حلقه گمشده دوزیستان را پیدا کردند

محققان ثابت کرده اند که دو فسیل متعلق به موجودات ماقبل تاریخ، نشان دهنده حلقه گمشده بین برخی از عجیب‌ترین دوزیستان دوران تریاسیک و دوزیستان امروزی هستند. این گونه‌ها به نام «Chinlestegophis jenkinsi» نشان دهنده قدیمی‌ترین نسل سیسیلین‌ها (caecilian)، گروهی از دوزیستان امروزی هستند که فاقد اندام‌های حرکتی هستند. سیسیلین‌ها بیشتر در آفریقا و جنوب و مرکز آمریکا یافت می‌شوند و بیشتر وقت خود را زیر زمین می‌گذرانند. به همین دلیل پیدا کردن و مطالعه روی آن‌ها دشوار است.

طول آن‌ها از چند سانتیمتر تا یک متر متغیر است و از نظر ظاهری شبیه کرم هستند. کشف «Chinlestegophis jenkinsi» تکامل آن‌ها را به گروهی از دوزیستان منقرض به نام «Stereospondyli» ربط می‌دهد. آن‌ها در اواخر دوره پرمین ظاهر شدند و در دوره تریاسیک متنوع‌ترین گروه دوزیستان بودند. تا همین اواخر دانشمندان معتقد بودند که Stereospondyli نشان دهنده یک تکامل خاتمه یافته هستند، به این معنی که با هیچ یک از موجودات امروزی ارتباطی ندارند. اما این کشف جدید نشان می‌دهد که گونه‌های فعلی دوزیستان از اجداد مشترک حدود ۳۱۵ میلیون سال پیش به وجود آمده اند.

دانشمندان سوپر ژن کندرو (Tardigrade) را کشف کردند

تاردیگرید یا کندرو بی شک یکی از محبوب‌ترین موجودات علمی به علت تمام توانایی‌های گیج کننده اش است. تاردیگرید کمتر از یک میلیمتر طول دارد و سرسخت‌ترین موجود این سیاره است. این حیوان می‌تواند در یک دوره زمانی طولانی بدون آب زنده بماند. هم چنین می‌تواند میزان زیادی تابش، دمای انجماد و حتی فضای خلا را تحمل کند.

تحقیقی که اوایل سال اخیر منتشر شد تاردیگرید را به عنوان «خرس آبی» مطرح کرد که می‌تواند هر نوع ویرانی کیهانی این سیاره را تحمل کنند. تمرکز مقاله اخیر روی تاردیگرید‌ها درباره مقاومت بسیار زیاد آن‌ها نسبت به کم آبی شدید بود. دانشمندان دانشگاه ادینبورگ DNA این حیوان را رمزگشایی کرده و متوجه ژن هایی شده اند که باعث این شاهکار جالب توجه می‌شود. طبق این تحقیق، این ژن در شرایط خشک فعال می‌شود و شروع به تولید پروتئین هایی می‌کند که جایگزین آب از دست رفته سلول‌ها شود. این فرآیند ممکن است چند سال یا تا وقتی تاردیگرید دوباره به آب دسترسی داشته باشد طول بکشد.

هم چنین این تحقیقات مدارک غیرمنتظره‌ای ارائه داد که می‌تواند به بحث‌های طولانی پایان دهد. نزدیکترین خویشاوند کندتباران چیست؟ حشرات؟ کرم‌ها یا عنکبوتیان؟ ظاهر آن‌ها می‌گوید حشرات، اما DNA آن‌ها می‌گوید کرم ها.

میمون‌ها گوزن دوست دارند

عادات جفت گیری حیوانات می‌تواند بسیار عجیب باشد. با این حال، پدیده‌ای که می‌تواند بسیار نادر باشد جفت گیری بین گونه‌ای است. محققان در سال ۲۰۱۷ این اتفاق عجیب را بین میمون‌های ژاپنی و گوزن سیکا مشاهده کردند. این رفتار عجیب در دو موقعیت مجزا و در دو مکان مختلف بین نر‌ها و ماده‌های هر دو گونه مشاهده شده است.

ابتدا در ژانویه امسال، مشاهده شد که یک میمون نر سعی دارد با یک گوزن ماده در جزیره یاکوشیما جفت گیری کند. دانشمندان چند دلیل برای این رفتار ارائه دادند از جمله یادگیری جفت گیری و ناتوانی در شناخت گوزن به عنوان یک گونه مجزا. اما آن‌ها نتیجه گرفتند که احتمالا انگیزه میمون محرومیت جفت بوده است، این میمون در سلسله مراتب گروهش پایین بوده و به همین دلیل به ماده‌ها دسترسی نداشته است.

نمونه دوم در اوساکا مشاهده شد. این بار نقش‌های جنسی عوض شده بود و یک میمون ماده با یک گوزن نر ارتباط برقرار کرده بود. به طور کلی این دو گونه تا حدی رابطه همزیستی دارند. میمون‌ها در عوض تیمار کردن گوزن‌ها سوار آن‌ها می‌شوند. زمان باید بگذرد تا ببینیم این رفتار جدید زودگذر یا آغاز یک پدیده فرهنگی جدید است.