«عجیب‌ترین موجود تکامل‌یافته» در روی زمین

خبرآنلاین: موش کور دماغ ستاره‌ای (Condylura cristata) یک پستاندار نیمه آبزی است که در مناطق وسیعی از شرق قاره آمریکای شمالی، منجمله بخش‌هایی از کانادا و ایالات متحده زندگی می‌کند.

این جاندار ۱۲ سانتیمتری که زیستگاه آن مناطق مرطوب و نمناک است ، به دلیل پوزه عجیبش که دارای ۲۲ شاخک گوشتی است، مشهور است.

گلن تاترسال و کوین کمپبل در گفتگو با نیوزویک گفتند: پوزه ۲۲ شاخکی آشکار این موش کور دماغ ستاره‌ای یکی از «عجیب‌ترین» خلاقیت‌های تکاملی در این سیاره است. تاترسال استاد علوم زیستی در دانشگاه براک در انتاریو، کانادا، و کمبل، استاد فیزیولوژی محیطی و تکاملی در دانشگاه مانیتوبا در وینیپگ، کانادا است.

تاترسال و کمپبل که در حال مطالعه روی این موجود غیرعادی بوده اند، این ماه مقاله‌ای را در مورد این جانور عجیب در مجله زیست شناسی تجربی منتشر کردند.

بینی این موجود به طور ساده یادآور دستی است که دارای زائده‌های گوشتی و انگشتانی متحرک است که به نام " بینی اشعه دار" شناخته می‌شود. اما به گفته محققان، برخلاف خرطوم فیل، او برای گرفتن طعمه از آنها استفاده نمی‌کند.

در عوض این اشعه‌ها مانند چشم برای او عمل می‌کنند، در نتیجه این شکارچی می‌تواند با سرعت بسیار زیادی محیط زیرزمینی خود را برای یافتن طعمه ، که غالبا از بی‌مهرگان هستند، جستجو کند. این موشهای کور عملا کور هستند و تنها قادرند نوری مبهم را در تاریکی تشخیص دهند.

تاترسال و کمپبل می‌گویند: «بینی بسیار خاص این گونه، به شکلی تکامل یافته است که می‌تواند روزانه صدها طعمه کوچک را شناسایی کرده و بخورد. در نتیجه این گونه توانسته برای خود یک پردازه اکولوژیکی(مطابقت یک گونه با شرایط محیطی خاص برای ایفای نقش عملکردی خود در اکوسیستم) ایجاد کند که سایر گونه‌های موش‌های کور به آن دسترسی ندارند.

رفتار منحصربفرد شکار کردن این موجود، با کمک گرفتن از زائده‌های بینی که فوق‌العاده به تماس حساس هستند، آسان می‌شود. بینی باز شده آن به اندازه یک بند انگشت است. اما همین سطح کوچک، در حدود ۲۵تا ۳۰ هزار اندام حسی کوچک و گنبدی شکل را در خود جای داده که سطح تمام بینی اشعه‌ای او را می‌پوشاند.

این گیرنده‌های لمسی که به اندام ایمر معروف هستند، فقط در موش‌های کور یافت می‌شوند، اما در این گونه خاص‌تر هستند. اندام‌های موش کور دماغ ستاره‌ای، بیش از ۱۰۰ هزار پایانه عصبی حساس به لمس دارد. اگر بخواهیم مقایسه کنیم، سرتاسر دست انسان، تنها در حدود ۱۷ هزار گیرنده لمسی دارد. در مجموع می‌توانیم بگوییم که بینی این حیوان، حساس‌ترین بینی به لمس در بین مهره‌داران است.

کمپبل می‌گوید:«بنابراین شاخک‌ها عمدتا برای یافتن و تشخیص طعمه‌های ریز موش‌های کور، در داخل خاک و زیر آب استفاده می‌شوند.»

موش کور دماغ ستاره‌ای به خاطر توانایی بسیار کمیاب داشتن حس بویایی در زیر آب معروف است. آنها این کار را با انجام بازدم و دم گرفتن و به داخل فرستادن حباب‌ها با سرعت بسیار زیاد انجام می‌دهند، این کار به تشخیص مواد معطر شیمیایی که در طعمه‌ها وجود دارد کمک می‌کند. مطمئنا این کار به آنها کمک می‌کند نه تنها هویت طعمه را شناسایی کنند، بلکه می‌تواند آن را ارزیابی کرده و بفهمند که آیا این طعمه قابل خوردن است یا نه.»

به گفته محققان، سرعت رفتار و حرکت جستجوی موش کور دماغ ستاره‌ای خیره‌کننده و شگفت‌آور است. این توانایی آنها را تبدیل به یکی از سریع ترین حیوانات به هنگام جستجوی غذا تبدیل کرده است.

دانشمندان می‌گویند:«تحقیقات قبلی نشان داده‌اند که موش کور دماغ ستاره‌ای قادر است در هر ثانیه ۱۳ جستجو انجام دهد و شکارهای جدا از هم را در ۱۲۰ میلی ثانیه یافته، شناسایی کرده و بخورد. برای فهمیدن این سرعت باید بگوییم که حدود ۲۰۰ میلی ثانیه طول می‌کشد تا انسان تغییر رنگ چراغ راهنمایی رانندگی را در ذهن خود ثبت کرده و پایش را از روی پدال ترمز بردارد.»

نکته دیگری که این گونه را در میان سایر موش‌های کور غیرمعمول می‌کند، این است که تعداد زیادی از آنها در شمال یافت می‌شوند. و از میان سه گونه موش کور دیگر، تنها موش کور دماغ ستاره‌ای است که نیمه آبزی است.

کمپبل می‌گوید:«جالب است بدانید که این گونه بیش از شش ماه از سال را در محیط‌هایی که دمای آنها زیر صفر است به دنبال غذا می‌گردند. از آنجایی‌که بسیاری از طعمه‌های آنها در زمستان به خواب زمستانی می‌روند، بنابراین، این موش کورها زمان قابل توجهی را در جستجوی غذا در نزدیکی سطح آب‌هایی می‌گذرانند که دمای آن نزدیک به صفر درجه است.

زائده‌های بدون عایق این موجود، همانند انگشتان انسان، زمانی که در آب سرد باشند، خیلی سریع چابکی و حساسیت لمسی خود را از دست می‌دهند. از آنجایی‌که آب تقریبا ۳۰ برابر سریعتر از هوا گرما را هدایت می‌کند، در نتیجه این پستاندار کوچک برای گرم نگه داشتن بینی خود دچار چالش بزرگی خواهد بود. تلاش برای حل این معما، ایده آخرین مطالعات تاترسال و کمپبل را فراهم کرد.

این محققان گفتند:«ما به عنوان زیست‌شناسان متخصص حرارتی، بیش از یک دهه بود که قصد داشتیم بر کشمکش حرارتی و تامین گرما توسط این موجود مطالعه کنیم. به طور خلاصه تنها دو احتمال وجود دارد: یا موش کور دماغ ستاره‌ای با صرف انرژی بیشتر، دماغ ستاره‌ای خود را گرم می‌کند. و یا با توجه به نیاز او به بالابودن حساسیت بینی‌اش، اجازه می‌دهد تا بینی ستاره‌ای اش سرد شود و برای حفظ حساسیت آن در زمان سرما، راهکار دیگری دارد.»

خوشبختانه، تاترسال و کمپبل در تابستان ۲۰۲۲ موفق شدند زمانی که یک گروه فیلمبرداری در حال ساخت یک مستند حیات وحش درباره این حیوان بودند، از نزدیک این احتمالات را بررسی کنند.

این دو محقق گفتند:«هدف ما واقعا ساده بود: می‌خواستیم بطور غیر مستقیم مشخص کنیم که آیا زمانی که پرتوهای بینی این حیوان در معرض دمای گرم و سرد قرار می‌گیرد، تغییرات آشکاری در جریان خون این موجود ایجاد می‌شود یا نه.»

آنها برای انجام این کار، از یک دوربین تصویربرداری با وضوح بالا استفاده کردند. همچنین برای بررسی جریان خون بینی که ناشی از تغییرات دمای سطح ستاره‌ای بینی این موجود است، از دوربین‌های حرارتی استفاده کردند.

دانشمندان این موش‌های کور را در یک محفظه قابل مشاهده با دماهای مختلف سرد، گرم و دمای اتاق قرار دادند. از آنجایی که موش کورها در آب و خشکی به دنبال غذا می‌گردند، بنابراین آنها کف محفظه‌های را از آب سرد(حدود ۲ درجه سانتیگراد) و آب گرم(حدود ۳۰ تا ۳۲ درجه) پر کردند.

همچنین دوربین حرارتی به طور مدام در حال چرخش بود و می‌توانست دمای سطح بدن موش‌های کور را در طول این آزمایشها اندازه‌گیری کند.

تاترسال گفت:«اساس کار آنها بسیار ساده است. از آنجایی که شاخه‌های بینی برهنه و گوشتی هستند، اگر خون به طور مدام به سمت آنها جریان داشته باشد، این شاخه‌ها گرمتر از دمای آب یا هوا به نظر می‌رسند. در مقابل، دمای سرد سطحی آنها نشان‌دهنده جریان خون پایین یا عایق بسیار قوی و گسترده در سرتاسر آن است. مثلا در تصاویر دوربین‌های حرارتی، خز بدن جانور سرد به نظر می‌رسد، زیرا گرما در زیر آن محبوس شده و از آن عبور نمی‌کند.»

دو یافته کلیدی این بررسی‌ها این بود که بینی ستاره‌ای برای حفظ حساسیت بینی خود برای شکار، نیازی به گرم نگه داشتن زائده‌های گوشتی ندارد. در عوض زمانی که این موش‌های کور در محیط‌های مختلف می‌چرخیدند، شاخک‌ها از نظر دمایی بر روی زمین، هوا یا داخل آب تفاوتی نداشتند.