این حیوان قهرمان «قورت دادن» غذا است!/ عکس

محققان موسسه‌ی فناوری راچستر در آمریکا در یک تحقیق تازه قدرت اسب دریایی برای بلعیدن سریع غذا را سنجیده‌اند. اسب‌های دریایی از دو تاندون فنرمانند برای مکش سریع آب استفاده می‌کنند و سرشان را کج می‌کنند تا در یک حرکت سریع طعمه را ببلعند. این بلعیدن قدرتمند به حیوانات اجازه می‌دهد آب را با سرعتی مصرف کنند که هشت برابر سریع‌تر از زمانی است که بخواهند فقط تلاش عضلانی کنند.

دو جرم همزمان توسط یک سیستم سرعت می‌گیرند (سر که به سمت بالا می‌چرخد و آب که به درون دهان مکیده می‌شود). بنابراین، اسب‌های دریایی با وجود کندی و کوچکی جثه‌شان، قادرند غذا و آب را به سرعت ببلعند و زمان بیشتری برای فعالیت‌های دیگر داشته باشند.

سوزن ماهی

اسب‌های دریایی با نام علمی (Hippocampus sp.) اعضای خانواده سوزن‌ماهیان (syngnathidae) هستند که شامل مخلوقات جالبی مانند اژدهای دریایی برگ‌دار (Phycodurus) و لوله‌ماهی (Phyllopteryx) هم می‌شوند. سوزن‌ماهیان با چرخاندن دهانشان به سمت بالا طعمه را می‌گیرند و با استفاده از یک تاندون فنری یک عضله در گردنشان را به عقب جمجمه‌شان متصل می‌کنند.

تحقیقات نشان داده است که برخی حیوانات مانند کک و مورچه‌های تله-فک در پریدن یا قاپیدن طعمه فوق‌سریع هستند، چون یک مکانیسم خاص به نام LaMSA دارند. سیستم LaMSA از عضلات قوی برای کش دادن یک بخش کشسان استفاده می‌کند که این بخش در جای خودش قفل می‌شود تا زمانی که به یکباره و فوری رها شود. این رهاسازی ناگهانی ابزار قدرتمندی را در اختیار حیوان قرار می‌دهد که به کمک آن حرکات فوق‌سریع داشته باشد. اگرچه LaMSA بیشتر در حشرات و حیوانات بدون ستون فقرات وجود دارد، برخی ماهیان هم دارای چنین سیستم مشابهی هستند.

اسب‌های دریایی سیستم اتصال چهارمیله‌ای دارند که به آن‌ها کمک می‌کند قدرت را به سرشان منتقل کنند. برخلاف سیستم‌های LaMSA دیگر، یکی از میله‌ها در سیستم اسب دریایی خشک نیست. در عوض، از یک استخوان و یک مجموعه عضله-تاندون ساخته شده که بر اساس تحقیقات پیشین، احتمالاً انرژی کشسانی را ذخیره می‌کند. دانشمندان می‌دانند اسب‌های دریایی در قاپیدن طعمه‌ی گریزان مهارت دارند، چون جریان‌های مکشی تولید می‌کنند که بسیار سریع‌تر از ماهیان دیگر است. این جریان‌ها باید حین چرخش سر تولید شوند تا جلوی فرار طعمه را بگیرند. محققان پیش‌بینی کرده‌اند که انرژی کشسان ذخیره‌شده در سیستم LaMSA اسب دریایی احتمالاً تکامل یافته است. اما روشن نیست این مکانیسم چگونه اجازه می‌دهد جریان مکش و بلند کردن سر همزمان رخ دهد.

(در برخی ماهیان، تنها یک نوع تاندون به سیستم LaMSA نیرو میدهد (ردیف بالا در تصویر)، اما در اسب‌های دریایی، دو تاندون (ردیف پایین در تصویر) می‌تواند انرژی را ذخیره کند تا مکش قوی‌تری برای تغذیه ایجاد کند.)

روی هولزمن و همکارانش با نورانداختن روی پوست نیمه‌شفاف یک اسب دریایی حین غذا خوردنش این معما را بررسی کردند و متوجه یک تاندون دوم زیر چانه شدند که شاید قدرت اضافه‌ای به فک جانور می‌دهد. هولزمن در این باره می‌گوید: «ما توانستیم منقبض شدن آن تاندون را ببینیم و معنایش این است که این تاندون می‌تواند انرژی کشسانی را دخیره کند. این یافته جالبی است، چون تا به حال ما هیچ اطلاعی از یک مکانیسم ذخیره انرژی کشسانی که دو کارایی داشته باشد، نداشتیم.»

نتیجه‌ای که می‌توان گرفت این است که قدرت سیستم LaMSA اسب دریایی به داشتن دو تاندون است که برای سرعت بخشیدن به چرخش سر و افزایش مکش مایعات در جلوی دهان، با هم کار می‌کنند. هولمزمن و همکارانش جریان آب را تصور کردند و از مدلسازی هیدرودینامیکی برای تعیین قدرت خالص لازم برای سرعت بخشیدن به جریان‌های مکش غذا در ۱۳ گونه‌ی مختلف ماهی استفاده کردند. قدرت مکش غذای یک اسب دریایی تقریباً سه برابر عضله‌ی هر مهره داری است که سبب می‌شود جریان‌های مکش او تقریباً هشت برابر سریعتر از ماهیان هم‌اندازه‌ی او باشد.

آزمایشات بیشتر نشان داد تاندون‌ها که هر دو کشسان هستند برای رهاسازی حدود ۷۲ درصدِ قدرتِ لازم برای تسریع ورود آب به داخل دهان، به سرعت منقبض می‌شوند. این نتایج اطلاعات تازه‌ای را درباره‌ی اندازه، عملکرد و طرح سیستم‌های LaMSA در اختیار دانشمندان قرار داده است که به کمک آن‌ها می‌توانند نشان دهند اسب‌های دریایی برای کارآمدتر کردن غذا خوردن‌شان، چگونه تکامل یافتند.

هولزمن می‌افزاید: «من اطمینان دارم این موجودات نوآوری‌های عجیب دیگری هم دارند که ما از آن‌ها بی‌خبریم.»

۲۲۷۲۲۷