سوسک چطور بدون سر زنده می‌ماند؟

ایسنا: سوسک‌ها برای ما یک حشره مزاحم هستند و ما همیشه از روش‌های بسیاری برای از بین بردن آنها استفاده می‌کنیم، اما قسمت ترسناک ماجرا اینجاست که سوسک‌ها می‌توانند روز‌ها بدون سر خود زنده بمانند و بدن آنها به کار خود ادامه می‌دهد. برخلاف مهره‌داران که ضربان قلب و تنفس آنها به کنترل مرکزی مغز بستگی دارد، بسیاری از حشرات با چندین مرکز عصبی نیمه‌مستقل عمل می‌کنند. از جمله این حشرات سوسک‌ها به ویژه راسته «سوسری‌ها» (Blattodea) هستند. جالب اینجاست که بدن آنها حتی پس از قطع شدن سر نیز می‌تواند به کار خود ادامه دهد.

این ادعا که یک حشره می‌تواند بدون سر زنده بماند، غیرواقعی به نظر می‌رسد، اما هر چقدر هم که این ایده شبیه به داستان یک فیلم ترسناک به نظر برسد، علم پشت آن قابل اثبات است.

به نقل از فوربس، برخلاف مهره‌داران که ضربان قلب و تنفس آنها به کنترل مرکزی مغز بستگی دارد، بسیاری از حشرات با چندین مرکز عصبی نیمه‌مستقل عمل می‌کنند. از جمله این حشرات سوسک‌ها به ویژه راسته «سوسری‌ها»(Blattodea) هستند. جالب اینجاست که بدن آنها حتی پس از قطع شدن سر نیز می‌تواند به کار خود ادامه دهد.

این بدان معناست که بدن بدون سر سوسک هنوز می‌تواند نفس بکشد، حرکت کند و برای روزهای زیادی زنده بماند. «اسکات تراورس»(Scott Travers)، زیست‌شناس تکاملی «دانشگاه راتگرز» (Rutgers University) براساس تحقیقات بیولوژیکی خود، این موضوع را توضیح داده است.

سر در انسان و سایر مهره‌داران، اندامی است که می‌توان آن را مرکز فرماندهی عملکردهای حفظ حیات در نظر گرفت. ضربان قلب، تنفس و حتی تنظیم متابولیسم بدن ما همگی به مدارهایی در ساقه مغز بستگی دارند که نمی‌توان آنها را نادیده گرفت.

قطع سر به افت فوری فشار خون، خونریزی سریع، قطع تنفس و در نهایت مرگ در عرض چند دقیقه منجر می‌شود. به همین دلیل است که بریده شدن سر از نظر فیزیولوژیکی همیشه کشنده است. از سوی دیگر، سوسک‌ها موجودات بسیار متفاوتی هستند. بدن آنها برای مقابله با چالش‌های شدید ساخته شده که تا حدودی به دلیل ساختار سیستم داخلی آنهاست.

بزرگترین تفاوت‌ بدن سوسک‌ها سیستم گردش خون آنهاست. پژوهشی که در مجله «The American Cockroach» به چاپ رسید، نشان می‌دهد سوسک‌ها دارای یک سیستم گردش خون باز هستند. این بدان معناست که مایع بدن آنها موسوم به «همولنف»(Hemolymph) به جای پمپاژ شدن در یک شبکه محکم از رگ‌های خونی با فشار بالا، مستقیماً اندام‌ها را در یک حفره شست‌وشو می‌دهد.

از همه مهم‌تر، این تفاوت بدان معناست که یک سوسک پس از از دست دادن سر خود، مانند پستان‌داران از خونریزی نمی‌میرد. خون زخم گردن نسبتاً سریع لخته می‌شود و از آنجا که نیازی به فشار خون بالا برای عبور همولنف از مویرگ‌های ریز نیست، اندام‌های حیاتی به طور غیرفعال به دریافت مواد مغذی ادامه می‌دهند.

این امر بسیار مهم است. بدون خرابی پمپ مرکزی، بافت‌های بدن بلافاصله به کمبود اکسیژن یا مواد مغذی دچار نمی‌شوند. در عوض، تا زمانی که ذخایر بدن حشره به دلیل کم‌آبی و تقاضای متابولیک به پایان نرسیده باشد، در سطح کاهش‌یافته، اما پایدار به فعالیت خود ادامه می‌دهند.

پژوهشی که در مجله «Smart Materials and Structures» به چاپ رسید، نشان می‌دهد یکی دیگر از دلایل اصلی زنده ماندن سوسک‌ها بدون سر، نحوه تنفس آنهاست. پستان‌داران به ریه‌ها و ریتم تنفسی کنترل‌شده توسط مغز وابستگی دارند، اما سوسک‌ها این گونه نیستند.

سوسک‌ها از طریق سوراخ‌های تنفسی کوچکی که در امتداد قفسه سینه و شکم آنها قرار دارند، تنفس می‌کنند. این سوراخ‌ها به شبکه‌ای از لوله‌های تنفسی متصل هستند که اکسیژن را مستقیماً به بافت‌ها می‌رسانند. از آنجا که این سیستم به جریان هوای ایجادشده توسط حرکات دهان یا سر متکی نیست، عمل تنفس حتی با جدا شدن سر نیز می‌تواند ادامه یابد. به همین دلیل است که قطع شدن سر، منبع اکسیژن سوسک را قطع نمی‌کند.

شاید جذاب‌ترین سازگاری مشاهده‌شده در سوسک‌ها از دیدگاه عصب‌شناسی، نحوه عملکرد سیستم عصبی آنها باشد. مغز مهره‌داران، حرکت‌ها و دستورهای فیزیولوژیکی را دیکته می‌کند. در مقابل، سوسک‌ها دارای یک سیستم عصبی غیرمتمرکز هستند. این سیستم عصبی از گانگلیون‌ها -خوشه‌هایی از سلول‌های عصبی- ساخته شده است که در امتداد طول بدن پراکنده شده‌اند.

هر بخش از بدن سوسک دارای گانگلیون اختصاصی خود است که می‌تواند رفلکس‌های موضعی و الگوهای حرکتی را کنترل کند. این دلیل دیگری است برای این که چرا سوسک می‌تواند بدون سر راه برود، رفلکس‌های اولیه را به نمایش بگذارد و به لمس پاسخ دهد. مدارهای عصبی که آنها را کنترل می‌کنند، هنوز در بدن وجود دارند.

پژوهشی که در مجله «Physiological Psychology» درباره حشرات از جمله سوسک‌های سربریده و گانگلیون‌های جداشده منتشر شد، نشان می‌دهد که یادگیری ساده یا پاسخ‌های رفلکسی می‌توانند حتی پس از جدا شدن سر نیز ادامه یابند، زیرا این عملکرد توسط گانگلیون‌های پایینی هدایت می‌شود.

سوسک چه مدت می‌تواند بدون سر زنده بماند؟

مدت زمان دقیقی که یک سوسک می‌تواند پس از جدا شدن سرش زنده بماند، به شرایط گوناگونی مانند رطوبت و بالا بودن ذخایر آب داخلی بستگی دارد. مشاهدات تجربی و آزمایش‌ها اغلب گزارش می‌دهند که سوسک‌های بدون سر می‌توانند از چند روز تا بیش از یک هفته زنده بمانند. نکته قابل توجه این است که آنها در اثر کم‌آبی یا گرسنگی می‌میرند، نه در اثر بریده شدن سر.

یک توضیح که اغلب ذکر می‌شود، این است که سرعت متابولیسم آهسته و فیزیولوژی کارآمد و کم‌انرژی سوسک‌ها به آنها امکان می‌دهد تا مدت زمان شگفت‌آوری بدون غذا یا آب دوام بیاورند. با وجود این، هنگامی که یک سوسک بدون سر آب داخلی را از دست می‌دهد، کم‌آبی بدن در عرض حدود یک هفته کشنده می‌شود، زیرا دهان را برای به دست آوردن مجدد منابع جدید ندارد.

به رغم داستان‌های گوناگونی که درباره سوسک‌های بدون سر به عنوان آفات فناناپذیر وجود دارد، پژوهش‌های بسیار کمی وجود دارند که به طور ویژه مدت زمان بقای سوسک‌های سربریده‌شده را در شرایط کنترل‌شده بررسی کنند. به همین دلیل، بسیاری از اطلاعات موجود از تحقیقات آناتومیک و فیزیولوژیکی درباره زیست‌شناسی حشرات و کنترل عصبی آنها به دست آمده‌اند.

بنابراین، اگرچه گزارش‌های روایی و توضیحات بیولوژیکی قوی هستند، اما بررسی‌های سیستماتیک که مدت زمان دقیق بقا یا نتایج تناسب اندام سوسک‌های بی‌سر را اندازه‌گیری می‌کنند، محدودیت دارند. با وجود این، داستان‌ها پیرامون سوسک‌های بی‌سر همچنان ادامه دارند، زیرا ریشه آنها در فیزیولوژی واقعی حشرات است، نه خیال‌پردازی.