با اختراع میکروسکوپ، دانشمندان سرانجام توانستند اجزای بدن را به گونهای ببینند که تا آن زمان ندیده بودند. آنها توانستند اندامهای حسی بدن را با دقت بررسی و اجزای تشکیلدهنده آنها را مشاهده کنند. در واقع اولین چیزی که بررسی کردند، چشم و مردمک انسان و برخی حیوانات چون جغد، خفاش، موشکور و جوجهتیغی بود. در این بررسیها، آنها متوجه شگفتیهای بسیاری در عملکرد اندامهای حسی انسان و حیوانات شدند. با پیشرفت فناوریهای گوناگون، سرانجام انسان توانست به راز درک حیوانات از دنیا و پیرامون خود پی ببرد. او متوجه شد گیرندههای حسی متفاوتی به حیوانات کمک میکنند تا پیرامون خود را بخوبی تشخیص دهند. درحقیقت بسیاری از حیوانات به ابزارهای خارقالعادهای مجهز هستند که می توانند در محیط اطراف خود ـ به شکلی متفاوت از ما انسانها ـ در تعامل باشند. در اینجا به چند مورد از این ابزارها اشاره میکنیم.
میدانهای الکتریکی
وقتی اولینبار دانشمندان درباره حیوان پستانداری شنیدند که مانند اردک منقار دارد و تخم میگذارد، تصور کردند این گفته دروغی بیش نیست. آنها میگفتند چرا باید چنین حیوانی منقار داشته باشد؟ اما این حیوان وجود داشت و نام آن پلاتیپوس یا منقاراردکی بود. پلاتیپوس حیوان جالبی است که از بیمهرگان کوچک اعماق رودخانه و برکهها تغذیه میکند. هنگام شنا، چشمها، سوراخهای بینی و گوشهایش را کاملا میبندد تا آب وارد آنها نشود، اما منقار این حیوان مملو از سلولهای حسی است که میتواند بسرعت ضعیفترین میدانهای الکتریکی را که از دیگر حیوانات هنگام حرکت متصاعد میشود، درک و آنها را شناسایی کند. این منقار علاوه بر داشتن حس الکتریکی، دربرگیرنده سلولهای حساس به تلاطم آب نیز است. بنابراین پلاتیپوس با وجود دو نوع حس الکتریکی و مکانیکی میتواند براحتی محل طعمه خود را با دقت حیرتآوری شناسایی کند.
امواج فروسرخ
نیروهای پلیس برای جستجوی مجرمان در شب یا امدادگران هنگام یافتن افرادی که زیر آوار ماندهاند، از ابزارهای تصویربرداری فروسرخ استفاده فراوان میکنند. بیشتر تشعشعات گرمایی متصاعد شده از اجسامی که در محیطی با دمای معمولی یک اتاق قرار دارند، به صورت فروسرخ است. بنابراین با ردیابی حرارت اجسام میتوان محل قرار گرفتن آنها را نیز شناسایی کرد. روی سر چند نوع از مارها، حفرههایی وجود دارد که با آنها میتوانند نور فروسرخ را ردیابی کنند. حتی برخی مارهای نابینا هم از این توانایی برخوردارند. جالب این که سازوکار مولکولی ردیابی با پرتوهای فروسرخ در مارها با روش حس کردن نور مرئی کاملا متفاوت است و احتمالا این دو حالت درک نوری کاملا مجزا از یکدیگر تکامل یافتهاند.
ردیاب مغناطیسی
زنبورها، حس دیگری نیز دارند. برای یک زنبور عسل، پیدا کردن کندوی عسل، پس از یک روزکاری پرمشغله، حکم مرگ و زندگی او را دارد. همچنین خیلی مهم است که محل منبع غذایی پیدا شده را به یاد بیاورد. هرچند ممکن است زنبورهای عسل امکانات بسیاری داشته باشند، اما مغز و حافظه چندان تکامل یافتهای ندارند. آنها برای گشتزنی باید از اطلاعات گوناگون استفاده کنند. یکی از ابزارهایی که به این حشره کوچک کمک میکند، در شکم آن قرار دارد. درون زنبور، حلقه کوچکی از ذرات مغناطیسی ـ یعنی دانههای بسیار ریز آهن مغناطیسی ـ وجود دارد که به زنبور در ردیابی دامنه مغناطیسی زمین و در نتیجه محل زندگی و منابع غذایی آن کمک میکند.
پولاریزاسیون
نور میتواند در جهتهای مختلفی نوسان کند، اما وقتی تمام نور به یک جهت تابیده شود، حالت پولاریزاسیون یا قطبش نور ایجاد میشود. انسان نمیتواند بدون تجهیزات، قطبش نور را تشخیص دهد. زیرا سلولهای ردیابی نور در چشم ما به طور نامنظم قرار گرفتهاند، اما دستههای سلولهای ردیابی در چشم هشتپا، به طور منظم هستند. به همین دلیل وقتی سلولهایشان در جهت نوسان نور قرار میگیرند، میتوانند نورپولاریزه شده را بسیار روشن و درخشان ببینند.
اما این ویژگی چه کمکی به هشتپا میکند؟ تعدادی از حیوانات درون آب توانایی شفاف کردن خود را دارند و در برابر نورمرئی تقریبا نامرئی میشوند، اما نور درون آب دارای ترکیبات پولاریزه شده است و هشتپا میتواند برخی از این ترکیبات را ببیند. وقتی این نور از بدن یک حیوان شفاف عبور میکند، پولاریزاسیون آن تغییر کرده و هشتپا آن را میبیند و حیوان را شکار میکند.
پژواکیابی
بیشتر مردم تصور میکنند خفاشها نابینا هستند. در حالی که این موضوع صحت ندارد. آنها میتوانند ببینند، اما چشمهایشان به دلیل کوچکی بسیار، نسبت به دیگر حیوانات شکارچی قدرتی ندارند. خفاشها توانایی پژواکیابی بینظیری دارند که از وابستگیشان به چشمها میکاهد. آنها با استفاده از صوت، مسیر خود و طعمهشان را مییابند. پژواکیابی در خفاشها به شکل استفاده از پالسهای با گام بلند صوت و شنیدن بازگشت آن پالسها و سنجیدن مسیر و جهت اجسام در محیط صورت میگیرد. البته خفاشها علاوه بر محاسبه مدت زمان برگشت پالس، از اثر دوپلر صدا برای تشخیص مقدار سرعت حشرات نیز استفاده میکنند. انسان نیز از طریق پژواکیابی به صورت کاملا ابتدایی میتواند استفاده کند که البته تعداد کمی از افراد هستند که توانستهاند از پژواکیابی به معنای واقعی کلمه بهره ببرند.
پرتوهای فرابنفش
بیشتر مردم از دیدن زیبایی گلها لذت میبرند و آنها را صرفا زینتی میدانند، اما وجود گلها برای خود گیاه و همچنین حشراتی که از آنها تغذیه میکنند، بسیار ضروری است. گلها با کمک زنبورها عمل گرده افشانی انجام میدهند. بنابراین باید به گونهای جلب توجه کنند تا حشرات بتوانند آنها را بیابند. گلهایی که با زنبورها گردهافشانی میشوند، معمولا آن قدر دور هستند که از چشم انسان پنهان میمانند؛ اما از آنجا که در طیف فرابنفش به شکل طرح و الگوهای خاصی دیده میشوند، زنبورها را به سمت خود جذب میکنند. در واقع زنبورها دنیا را آن گونه که ما میبینیم، نمیبینند. آنها دامنه نورمرئی متفاوتی ـ سبز و قرمز ـ نسبت به ما و همچنین یک مجموعه از سلولهای خاص دارند که پرتوهای فرابنفش را بخوبی دیده و ردیابی میکنند.
زره حساس
از آنجا که سلولهای حسی بیشماری در سراسر بدن ما پراکنده شده است، میتوانیم هرچیزی روی بدن خود را بخوبی حس کنیم. اگر لباسی از زره به تن ما انسانها کنند، بیشتر این حساسیت از میان میرود. هرچند پوشیدن چنین لباسی، فقط ما را کلافه میکند، اما این موضوع برای عنکبوتهای خرچنگی بزرگ میتواند فاجعهبار باشد. عنکبوتها مانند دیگر جانواران مفصلدار، نوعی استخوانبندی بیرونی محکم دارند که از کل بدنشان محافظت میکند. اما چگونه چیزی را موقع لمس کردن حس میکنند؟ آنها شکافهای کوچکی روی استخوانبندی بیرونی خود دارند که با تغییر شکل این شکافها میتوانند دنیای اطراف خود را درک و حس کنند.
چشمهای ماتریسی نقطهای
در طبیعت چشمهای متفاوت با شکل و عملکردهای گوناگون وجود دارد که توجه به ساز و کار آنها، موارد جالبی را به ما نشان میدهد. مثلا ساختمان چشم انسان شبیه یک کره است. در قسمت جلوی این کره یک پنجره شفاف به نام قرنیه وجود دارد. نور از محیط خارج وارد قرنیه میشود و پس از عبور از مردمک به عدسی میرسد. عدسی نور را به صورت دقیق روی شبکیه متمرکز میکند تا تصویر واضحی روی شبکیه ایجاد شود. عدسی میتواند تغییر شکل دهد یا به سمت جلو و عقب حرکت کند. البته در هشتپا، حرکتهای متنوع دیگری هم دارد، اما یک نوع جانور دریایی از تیره پاروپایان به نام کوپیلیا کوادراتا (Copilia quadrata) وجود دارد که برای دیدن تصاویر اطراف خود به راه حل جدیدی دست یافته است. چشمهای این جانور از دو عدسی ثابت و نقاط حساس متحرک تشکیل شده است. کوپیلیا با حرکت دادن سلولهای ردیاب با اندازهگیری مقدار نور چند مکان متفاوت، از آن مکانها تصویری متشکل از یک مجموعه نقطه میسازد و اطراف خود را ماتریسی نقطهای میبیند.
احساس نور، بدون داشتن چشم
بسیاری از حیوانات در محیطهای تاریک تکامل یافتهاند و چشمهای بسیار ابتدایی یا صرفا ردی از چشم دارند. حتی برخی از آنها به کلی چشمهایشان را از دست دادهاند. در غاری که بسیار تاریک و سیاه است، وجود اندام بینایی در هیچ موجودی مزیتی برایش محسوب نمیشود و چندان فایدهای ندارد. ماهی کور ـ که به ماهی کور غار نیز معروف است ـ اندام بینایی ندارد، اما با کمک روشی منحصربهفرد میتواند تابش کوچکترین نور زیر تخته سنگی را حس کند. چنین توانایی ای به این ماهیها کمک میکند تا از شکارگرها فرار کنند و در گوشهای پنهان شوند. غده صنوبری موجود در بدن این ماهی، به نور واکنش نشان می دهد و به حیوان کمک میکند تا روز و شب را از هم تشخیص دهد. از آنجاکه بدن این ماهیها شفاف است، نور مستقیم به غده صنوبری برخورد و به ماهی در پیدا کردن پناهگاه کمک میکند.
مترجم: نادیا زکالوند
جامجم
سید رضا صدرالحسینی در یادداشتی اختصاصی برای جام جم آنلاین مطرح کرد
در گفتگو با جام جم آنلاین مطرح شد
سید رضا صدرالحسینی در یادداشتی اختصاصی برای جام جم آنلاین مطرح کرد
ابراهیم قاسمپور در گفتوگو با جامجم مطرح کرد؛
ضرورت اصلاح سهمیههای کنکور در گفتوگوی «جامجم»با دبیر کمیسیون آموزش دیدبان شفافیت و عدالت