چرا به چشمان مار مادون قرمز می گویند؟

چرا مار با چشمان شگفت انگیز خود شکارچی شب شناخته شده است؟

زمان مطالعه: 7 دقیقه

در این مقاله از دلگرم شما را با چشمان مار آشنا میکنیم، و آیا چشمان مار باعث شده است که مار شکارچی خوبی در شب شود یا حفره های (چاله های) که در سر مار قرار دارد. آیا تا بحال فکر می کردید که این حفره ها (چاله ها) برای زیبایی مار است!؟

مارها چگونه در شب شکار می کنند؟

برخی از مارها سیستم بینایی ویژه ای دارند که گرمای اطرافشان را با کمک سنسورهای حرارتی موجود در بدن خود مثل تصاویر واضح می بینند. افعی ها، پیتون ها و مارهای بوآ در سر خود حفره هایی دارند که به آن های ارگان های چاله ای (pit organs) گفته می شود.

به گزارش نیچر، مارهای افعی، پایتون و بوآ سوراخ‌هایی روی صورت خود دارند که عضو حفره‌ای نامیده می‌شود. این سوراخ‌ها دارای غشایی هستند که می‌تواند پرتوهای فروسرخ گسیل‌ شده از بدن‌های گرم را تا شعاع یک متری شناسایی کند.
چه در روز و چه در شب، این عضو حفره‌ای به مار امکان می‌دهد تا درست مانند دوربین‌های فروسرخ، تصویری از شکار یا شکارچی خود ببیند و به این ترتیب می‌توان گفت مارها داری یک حس اضافه منحصر به فرد هستند.

در درون این چاله ها غشایی وجود دارد که می توان اشعه های مادون قرمز که از بدن گرم حیوانات در فاصله چند متری ساتع می شود را کشف و جذب کند. ارگان های چاله ای در شب به مار اجازه می دهند که تصویری از طعمه بیچاره خود داشته باشد. این ارگان مانند یک دوربین مادون قرمز و حتی بهتر از آن عمل کرده و باعث می شود که مار علاوه بر حس های دیگر خود یک حس دید در شب فوق العاده و کارآمد نیز داشته باشد.

ارگان چاله ای جزیی از سیستم حسی تنی (somatosensory) است که لمس، دما و درد را نیز حس می کند و سیگنال های لازم را از طریق چشم دریافت نمی کند. این موضوع ثابت می کند که مارها اشعه مادون قرمز از طریق حس کردن حرارت درک می کنند نه از طریق فوتون های روشنایی.

البته این گیرنده در سر بعضی از پستانداران نیز وجود دارد که به گیرنده‌های واسابی نیز معروف است و می‌تواند بوی بسیار آزار دهنده گیاه خردل یا دیگر منابع را شناسایی کند.

بنابراین مار می تواند به راحتی در روز از چشم های خود و در شب از ارگان های چاله ای استفاده کند. این توانایی خارق العاده به برخی از این مارها اجازه می دهد که آن را با دیگر حواس خود ترکیب کرده و حتی در تاریک ترین شب ها نیز طعمه خود را پیدا کرده و آن را غافلگیر کنند

بر اساس مطالعه دانشمندان دانشگاه واترلو، مارها قادر به بهینه‌ سازی بینایی‌ خود از طریق کنترل‌ کردن جریان خون در چشمانشان به هنگام خطر هستند.

چرا به مار شکارچی شب می گویند ؟ چگونه طعمه خود را غافل گیر می کند؟

مار برای شکار کردن در شب از چشمان تزئینی خود استفاده نمی کند، مار عضوی حفره‌ مانند در صورتش بهره می‌برد که مانند دوربین حرارتی، پرتوهای فروسرخ را تشخیص می‌‌دهد. عملکرد مولکولی این چشم حرارتی به تازگی شناخته شده است.

مارها دارای حفره‌هایی در سر خود هستند که به آن‌ها امکان می‌دهد با شناسایی پرتوهای فروسرخی که از بدن گرم حیوانات منتشر می‌شود، آن‌ها را در تاریکی ببینند. در این حفره‌ها کانال‌های پروتئینی قرار دارد که به وسیله گرما فعال می‌شود و قابلیت دید در شب را به مار می‌دهد.

ﭘﮋوﻫﺸﮕﺮان ﺑﺎ اﻧﺠﺎم ﺗﺤﻘﯿﻘﺎت ﻣﻔﺼﻠﯽ ﺗﻮاﻧﺴﺘﻪ اﻧﺪ ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ اﻧﺠﺎم اﯾﻦ ﻓﺮآﯾﻨﺪ را در ﻣﻘﯿﺎس ﻣﻮﻟﮑﻮﻟﯽ ﻣﺸﺨﺺ ﮐﻨﻨـﺪ. ﺳـﻠﻮل ﻫـﺎی ﻋﺼﺒﯽ در ﻋﻀﻮ ﺣﻔﺮه ای دارای ﯾﮏ ﮐﺎﻧﺎل ﯾﻮﻧﯽ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﮐﻪ TRPA1 ﻧﺎﻣﯿﺪه ﻣﯽ ﺷﻮد .اﯾﻦ ﮐﺎﻧﺎل در ﺣﻘﯿﻘﺖ ﯾﮏ ﮔﯿﺮﻧﺪه ﻓﺮوﺳﺮخ اﺳـﺖ ﮐـه ﺑﺪون ﻧﯿﺎز ﺑﻪ ﻧﻮر ﻣﺮﯾﯽ، ﻣﯽ ﺗﻮاﻧﺪ ﭘﺮﺗﻮﻫﺎی ﻓﺮوﺳﺮخ را ﺷﻨﺎﺳﺎﯾﯽ ﮐﻨﺪ.

ﻋﻀﻮ ﺣﻔﺮه ای دارای رﺷﺘﻪ ﻫﺎی ﻋﺼﺒﯽ اﺳـﺖ ﮐـﻪ ﺑـﻪ ﻏـﺪه ﻋﺼـﺐ ﺳﻪ ﮔﺎﻧﻪ ﻣﻌﺮوف اﺳﺖ. ﻣﺤﻘﻘﺎن اﯾﻦ ﻃﻮر اﺳﺘﺪﻻل ﮐﺮدﻧﺪ ﮐﻪ ﯾﮏ روش ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﺮای ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ آﺷﮑﺎرﺳﺎزﻫﺎی ﮔﺮﻣﺎﯾﯽ ﻣﻮﻟﮑﻮﻟﯽ ﻋﻀﻮ ﺣﻔـﺮه ای ﻣﺎر، ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﻋﺼﺐ ﻏﺪه ﻋﺼﺐ ﺳﻪ ﮔﺎﻧﻪ ﺑﺎ ﻏﺪه رﯾﺸﻪ ﭘﺸﺘﯽ اﺳـﺖ ﮐﻪ اﻃﻼﻋﺎﺗﯽ را از ﻃﺮﯾﻖ ورودی ﺣﺴﯽ ﭘﺎﯾﯿﻦ ﮔﺮدن ﺑﻪ ﻣﻐﺰ ﻣﯽ ﻓﺮﺳﺘﺪ و ﺑﺎ اﺣﺘﻤﺎل ﮐﻢ ﺗﺮی، ﭘﺮوﺗﺌﯿﻦ ﻣﻮرد ﻧﯿﺎز ﻋﻀﻮ ﺣﻔﺮه ای ﺟﻬﺖ ﺷﻨﺎﺳﺎﯾﯽ ﮔﺮﻣﺎ را ﺗﻮﻟﯿﺪ ﻣﯽ ﮐﻨﺪ.

حفره های عصبی مار چگونه عمل می کنند

فیزیولوژیست‌های جانوری، تحقیقات جالبی روی ساختمان این سیستم حسی انجام داده‌اند.

دیوید جولیاس، زیست‌ شناس ملکولی دانشگاه کالیفرنیا در سان‌فرانسیکو گفت: این اطلاعات برای افرادی مانند ما که در حوزه ژنتیک کار می‌کنیم، بسیار حیاتی است. چیزی که دانشمندان نمی‌ دانستند، چگونگی عملکرد این عضو حفره ای در سطح ملکولی بود.

این تیم تحقیقاتی آر.ان.ای‌ های متفاوتی را که توسط هر نوع از عصب‌ها تولید می‌شد، بررسی کردند که نشان می‌داد کدام ژن‌ ها فعال و در حال تولید پروتئین‌ ها هستند. آن‌ها فقط یک ژن TRPA1 پیدا کردند که در دو نوع غده به صورت متفاوت وجود داشت و ژنی‌ که در غده عصب سه‌گانه بود، نسبت به غده ریشه پشتی 400 برابر بیش‌تر آر.ان.ای تولید می‌کرد.

عضو حفره‌ای قسمتی از سیستم پردازش داده‌های حس لامسه مار است که می‌تواند تماس ، گرما و درد را شناسایی کند. این سیستم هیچ سیگنالی از چشم‌ها دریافت نمی‌کند که خود، نشان می‌دهد مارها از طریق شناسایی گرما و نه از طریق فوتون‌های نوری می‌توانند محیط اطراف خود را ببینند. به این ترتیب این تحقیقات نظریه‌هایی را که تاکنون درباره چگونگی عملکرد عضو حفره‌ای توسط بوم‌ شناسان رفتاری مطرح شده بود، تائید می‌کند.

عملکرد مولکولی این سیستم بدین ترتیب است که پرتوهای فروسرخ، بافت غشای حفره را گرم می‌کند و کانال‌های TRPA1 زمانی که به یک آستانه دمایی مشخص می‌رسد، باز می‌شود و به یون‌های اجازه می‌دهد در سلول‌های عصبی جریان پیدا کرده و یک سیگنال الکتریکی به وجود بیاورد.

غشای آنتنی که در محفظه خالی استخونی آویزان است، می‌تواند گرما را به سرعت از دست بدهد و به این ترتیب، قدرت تشخیص تفاوت دمایی بین حیوانات خون‌ گرم و چیزهای دیگر را به حداکثر برساند. بر اساس مشاهدات این گروه تحقیقاتی، TRPA1 مار زنگی در دماهای بالای 28 درجه سانتی‌گراد فعال می‌شود، تقریبا همان دمایی که یک مار می‌تواند از یک موش یا سنجاب در فاصله یک متری اندازه‌گیری کند.

divider