موجوداتی با توانایی‌هایی که باور نمی‌کنید واقعی باشند

عصر ایران: تصور کنید بتوانید در تاریکی مطلق، گرمای بدن یک موجود زنده را به شکل تصویری واضح ببینید، یا بدون هیچ ابزاری، خطوط مغناطیسی کره زمین را لمس کرده و مسیر خود را در طوفان پیدا کنید. این ها سناریوهای یک فیلم علمی تخیلی نیستند؛ بلکه واقعیت روزمره زندگی در حیات وحش است.

دنیای ما بر اساس حواس پنج گانه انسان (بینایی، شنوایی، بویایی، چشایی و لامسه) تعریف شده است. اما در قلمرو حیوانات، موجوداتی زندگی می کنند که جهان را به روش هایی کاملا متفاوت و با حواسی درک می کنند که علم مهندسی انسان در پی شبیه سازی دقیق آن هاست. در این مقاله به سراغ ۴ مورد از شگفت انگیزترین سیستم های حسی در طبیعت می رویم.

مار افعی؛ دوربین های حرارتی زنده در تاریکی مطلق

خانواده افعی ها (Viperidae) به یک سیستم هدف گیری مجهز هستند که پیشرفته ترین عینک های دید در شب نظامی هم در برابر آن حرفی برای گفتن ندارند.

بسیاری از این مارها در جلوی صورت خود و بین چشم و بینی، دارای حفره های ویژه ای به نام اندام های حفره ای هستند. این حفره ها مستقیما به مغز متصل بوده و غشایی دارند که کوچک ترین نوسانات تابش فروسرخ (حرارت بدن طعمه) را دریافت می کند. این سیستم به افعی اجازه می دهد تا تغییرات دمایی تا 0.003 درجه سانتی گراد را حس کند و در تاریکی مطلق، نقشه حرارتی دقیقی از طعمه خود ترسیم کند.

کوسه ها؛ ردیاب های الکترومغناطیسی اعماق اقیانوس

اقیانوس ها تاریک، عمیق و پر از ذرات معلق هستند؛ جایی که چشم ها و گوش ها کارایی چندانی ندارند. اما کوسه ها  از خانواده Carcharhinidae برای شکار در این محیط فرمول ویژه ای دارند.

روی سر و اطراف پوزه کوسه، منافذ بسیار کوچکی وجود دارد که با ماده ای ژلاتینی و هادی الکتریسیته پر شده اند. این اندام ها که به نام حباب های لورنزینی شناخته می شوند، سیگنال های الکتریکی فوق العاده ضعیف ساطع شده از انقباض عضلات یا ضربان قلب طعمه های پنهان در میان ماسه ها را دریافت می کنند. دقت این سیستم به قدری بالاست که می تواند تغییر ولتاژی معادل یک میلیاردم ولت را ردیابی کند.

کبوترها؛ قطب نمای بیولوژیکی متصل به میدان مغناطیسی زمین

کبوتر چاهی (Columba livia) و بسیاری از پرندگان مهاجر، توانایی حیرت انگیزی در بازگشت به خانه از مسافت های هزاران کیلومتری دارند. راز این جهت یابی بی نقص در پدیده ای به نام درک مغناطیسی (Magnetoreception) نهفته است.

کبوترها عملا خطوط مغناطیسی نامرئی کره زمین را حس می کنند. دانشمندان دریافته اند که این پرندگان دارای سلول های حاوی ذرات ریز مگنتیت (یک ماده مغناطیسی طبیعی) در نواحی منقار خود هستند. افزون بر این، پروتئین های حساسی به نور در چشمان کبوترها وجود دارد که احتمالا به آن ها اجازه می دهد میدان مغناطیسی زمین را به صورت الگوهای نوری ببینند و از آن به عنوان یک نقشه ناوبری همیشگی استفاده کنند.

خفاش ها؛ معماران تصویرسازی با پژواک صدا

خفاش ها (پستانداران راسته Chiroptera) استادان بلامنازع تاریکی هستند. آن ها به جای اتکا به نور، از سیستم مکان یابی پژواکی (Echolocation) یا همان سونار طبیعی استفاده می کنند.

خفاش در حین پرواز، امواج صوتی تولید می کند که فراتر از آستانه شنوایی انسان است. این امواج در برخورد با اجسام اطراف، درختان و حتی پشه های کوچک بازتاب پیدا می کنند. مغز خفاش با پردازش و تحلیل سرعت برگشت و زاویه صدا، در کمتر از چند میلی ثانیه یک نقشه سه بعدی و با جزئیات کامل از محیط اطراف خود بازسازی می کند تا با دقت میلی متری شکار کند.

وقتی طبیعت از فناوری انسان پیشی می گیرد

بسیاری از تجهیزات مدرن امروزی از جمله سیستم های سونار زیردریایی، حسگرهای نظامی فروسرخ و سیستم های مسیریابی، همگی نسخه هایی کپی برداری شده از سیستم های حسی هستند که میلیون ها سال پیش در بدن این حیوانات تکامل یافته اند. مطالعه روی این ساختارهای بیولوژیکی، مسیرهای جدیدی را در مهندسی و هوش مصنوعی پیش روی دانشمندان باز کرده است.