العلوم

فرضية حول شعر القوارض


من الصعب على الفأر. في الهواء الطلق ، يتربص أعداؤها من جميع الجوانب: البوم في الأعلى ، والثعابين في الأسفل ، والأعراس حول المنعطف. في الداخل ، قد يجد الفأر نفسه مستهدفًا بالمكنسة البشرية أو القطط التي تشعر بالملل.

تعوض الفئران بحواس البصر والسمع والشم الحادة. لكن قد يكون لديهم مجموعة أخرى من الأدوات أغفلناها. ورقة نشرت الأسبوع الماضي في الجمعية الملكية للعلوم المفتوحة تفاصيل ملفتة للنظر بين الهياكل الداخلية لبعض شعر الثدييات والجرابيات الصغيرة وتلك الخاصة بالأدوات البصرية من صنع الإنسان.

في هذه الورقة بالإضافة إلى تجارب أخرى غير منشورة ، يفترض المؤلف ، إيان بيكر ، الفيزيائي الذي يعمل في الصناعة الخاصة ، أن هذه الشعيرات قد تعمل بمثابة “هوائيات الأشعة تحت الحمراء” لاستشعار الحرارة – مما يؤدي إلى زيادة إقناع الحيوانات بوجود ذوات الدم الحار. الحيوانات المفترسة.

قال تيم كارو ، أستاذ البيئة التطورية في جامعة بريستول في إنجلترا ، والذي لم يشارك في الدراسة ، على الرغم من الحاجة إلى مزيد من العمل لربط بنية هذه الشعيرات بهذه الوظيفة المحتملة ، إلا أن الدراسة ترسم “صورة مثيرة للاهتمام”.

أمضى بيكر عقودًا في العمل باستخدام كاميرات التصوير الحراري ، التي تصور الأشعة تحت الحمراء الناتجة عن الحرارة. بالنسبة إلى صاحب العمل ، شركة الدفاع البريطانية ليوناردو المملكة المتحدة المحدودة ، يبحث ويصمم مستشعرات الأشعة تحت الحمراء.

ولكن في أوقات فراغه ، غالبًا ما يأخذ الكاميرات إلى الحقول والغابات بالقرب من منزله في ساوثهامبتون بإنجلترا لتصوير الحياة البرية. على مر السنين ، طور تقديرًا لـ “مدى راحة الحيوانات في الظلام الدامس” ، على حد قوله. قاده ذلك إلى التساؤل عن مدى قوتهم الحسية.

أثارت ملاحظات سلوك المفترس اهتمامه. أثناء تصوير مقاطع الفيديو وتشغيلها ، لاحظ كيف أن القطط تكدس أجسادها خلف وجوهها أثناء الصيد. وقال إنه يفسر ذلك على أنه قطط “تحاول إخفاء حرارتها” بأنوفها الباردة. وقد لاحظ أيضًا أن بومة الحظيرة تلتف أثناء انقضاضها ، ربما لحماية أجزائها الأكثر دفئًا – أرجلها وحفر أجنحتها – بأجزاء أكثر برودة.

ربما ، كما اعتقد ، “يجب على الحيوانات المفترسة إخفاء الأشعة تحت الحمراء الخاصة بها لتتمكن من التقاط فأر.”

في النهاية ، أدت هذه التأملات وغيرها بيكر إلى وضع شعر الفأر تحت المجهر. عندما ظهر الشعر ، شعر بإحساس قوي بالألفة. شعر الحارس على وجه الخصوص – أكثر أنواع شعر الفأر خشونة – يحتوي على شرائط صبغية متباعدة بشكل متساوٍ ، والتي ، بالنسبة لبيكر ، تشبه إلى حد كبير الهياكل التي تسمح لأجهزة الاستشعار الضوئية بضبط أطوال موجية محددة من الضوء.

تركز الكاميرات الحرارية ، على سبيل المثال ، بشكل خاص على إشعاع 10 ميكرون: شريحة الطيف التي تتوافق بشكل وثيق مع الحرارة الصادرة عن الكائنات الحية. من خلال قياس الخطوط ، وجد بيكر أنه تم ضبطها إلى 10 ميكرون أيضًا – ويبدو أنها تم ضبطها على توقيع الحرارة الأكثر شيوعًا في الحياة. قال “كانت تلك لحظة يوريكا الخاصة بي”.

وجد نفس التباعد في الشعر المكافئ لعدد من الأنواع الأخرى ، بما في ذلك الزبابة ، والسناجب ، والأرانب وجرابي صغير يسمى رشيقة antechinus. وأشار إلى أن الشعر المضاد للشيخوخة على وجه الخصوص اقترح “بعض الترشيح البصري المتطور حقًا” ، بدءًا بممتص أقل حساسية في الجزء العلوي من الشعر وينتهي بأنماط في القاعدة تزيل الضوضاء.

وقال بيكر إنه نظرًا لتوزيع هذه الشعيرات بالتساوي حول الجسم ، فإن قدراتها المحتملة في الاستشعار بالأشعة تحت الحمراء يمكن أن تساعد الفأر على “تحديد” قطة أو بومة في أي اتجاه.

قال هيلموت شميتز ، الباحث في جامعة بون في ألمانيا ، الذي حقق في آليات الكشف عن الأشعة تحت الحمراء في خنافس النار ، إن حدس بيكر بأن هذه الشعيرات تساعد الثدييات الصغيرة على إدراك الحيوانات المفترسة أمر “معقول”. (تستخدم هذه الخنافس أعضاءً في هياكلها الخارجية لاستشعار الإشعاع ، الأمر الذي يقودها إلى الغابات المحروقة مؤخرًا حيث تضع بيضها).

لكنه قال إن القفز مباشرة من الخصائص الهيكلية إلى الوظيفة البيولوجية أمر محفوف بالمخاطر. لإثبات أن الشعر يخدم هذا الغرض ، من الضروري إثبات أن خلايا الجلد المرتبطة بها قادرة على التعرف على الفروق الصغيرة جدًا في درجة الحرارة – وهو أمر لم يتم ملاحظته ، على الرغم من أن هذه الخلايا قد خضعت للدراسة المكثفة ، على حد قول شميتز. .

واصل بيكر النظر في هذا السؤال ، وتصميم اختبارات الملاحظة الخاصة به. (يتضمن مسعى حديثًا تصوير كيفية استجابة الفئران لـ “العيون الساخنة” ، وهو باعث للأشعة تحت الحمراء صنعه والذي يحاكي عيون بومة الحظيرة.) نظرًا لعدم التحكم في هذه التجارب ، لم يتم تضمينها في الورقة المنشورة. ولكن الآن بعد أن أشعل هذه الشعلة المجازية ، يأمل بيكر أن يمررها للآخرين الذين يمكنهم التعمق في هذه الأسئلة التشريحية وتصميم تجارب أكثر صرامة.

قال: “الحيوانات التي تعمل في الليل لها أسرار”. “لابد أن هناك قدرًا هائلاً لا نفهمه.”

ظهر هذا المقال في الأصل بتنسيق اوقات نيويورك.



مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى