خفاش ها چگونه در شب پرواز می کنند؟

چگونگی پرواز خفاش ها برای سال ها به عنوان یک سوال بی پاسخ برای انسان باقی مانده بود و کسی نمی دانست که این جانور که از حس بینائیی بسیار ضعیفی برخوردار است و بدن وی هیچ نوع پری ندارد؛ چگونه پرواز می کند؟ مطالعات جانورشناسان نشان می دهد پاسخ این مساله در سیستم مغز و قدرت شنوائی فوق العاده این جانور نهفته است.  در حقیقت مغز خفاش ها همانند یک قطب نمای سه بعدی عمل می کند. دانشمدان و پژوهشگران با استفاده از میکروالکترودها  و اتصال آن ها در زیر بخش خاصی از تشکیلات هیپوکامپ (hippocampal formation) مغز خفاش ها ،  توانستند عملکرد سه بعدی مغز این جانوران را کشف کنند.

مغز خفاش ها همانند یک قطب نمای سه بعدی عمل می کند. دانشمدان و پژوهشگران با استفاده از میکروالکترودها  و اتصال آن ها در زیر بخش خاصی از تشکیلات هیپوکامپ (hippocampal formation) مغز خفاش ها ،  توانستند عملکرد سه بعدی مغز این جانوران را کشف کنند.

بال خفاش ها دارای پوستی با قابلیت ارتجاعی زیاد است که روی بازو و پنج انگشت کشیده و بلند این جانور را پوشانده است.  خفاش جز موجوداتی است که تقریبا در سراسر کره زمین به جز مناطق قطب شمال و جنوب زندگی می کند و تا کنون هزار و 240 گونه مختلف از این جانور شناسائی شده است. خفاش ها از طریق ایجاد امواج صوتی ویژه و بازگشت آن ها قادر به بررسی دقیق محیط اطراف خود هستند. این جانور نقش مهمی در پاکسازی طبیعت از حشرات و پراکنده کردن دانه های گیاهان در دنیا داشته و همچنین با از بین بردن حشرات مزاحمی مانند لارو هاف ملخ ، سوسک ها و … خدمات ارزنده ای به کشاورزان و باغداران ارائه می کند. خفاش ها عموما در طول شب پرواز کرده و در هنگام روز در جاهای تاریک و نیمه تاریک پناه می گیرند. بیشتر گونه های خفاش ها از گیاهان، میوه ها و حشرات تغذیه می کنند و تنها سه گونه خفاش در سراسر جهان وجود دارند که از خون حیوانات دیگر و پرندگان تغذیه کرده و مصرف می کنند.

خفاش‌هایی که در شب پرواز می‌کنند، مسیر و جای دقیق طعمهٔ خود را بوسیلهٔ فرستادن امواج صوتی و دریافت بازتاب آن، پیدا می‌کنند. با این روش خفاشها می‌توانند اجسام متحرک مانند حشرات و بی حرکت مانند درخت را شناسایی کنند.

حواس پنج گانه خفاش ها بسیار متفاوت بوده و این جانوران علی رغم دارا بودن حس شنوائی بسیار قدرتمند؛ از حس بینائی ضعیفی برخوردار هستند. چشم بیشتر گونه های خفاش ها بسیار کوچک و ضعیف است.

بیشتر گونه های خفاش‌ ها شب ‌زی هستند. آن‌ها در طول روز یا خوابند و یا به پاکسازی بدن خود می‌پردازند و در هنگام شب به شکار می‌روند. ابزار مسیریابی و شکار خفاش‌ها در تاریکی تا دههٔ ۱۷۹۰ کاملاً ناشناخته بود تا این که کشیش و زیست شناس ایتالیایی لازارو اسپالانزانی به مجموعه آزمایش‌هایی روی خفاش‌های کور دست زد. وی این خفاش‌ها در یک اتاق کاملاً تاریک گذاشته و مسیر آن ‌ها را با نخ‌ های ابریشمی پُر پیچ و خم کرد.  حتی در تاریکی مطلق هم خفاش ها راه خود را در آن مسیر پر پیچ و خم پیدا کرده بودند به همین دلیل او نتیجه گرفت که ابزار راه ‌یابی خفاش ها چیزی غیر از چشمانشان است.

سپس او فرض کرد که شاید خفاش‌ها برای راه ‌یابی از گوششان بهره می‌برند برای اثبات این فرضیه گوش شبکورها را با ابزاری بست و آزمون خود را تکرار کرد. او دریافت که خفاش‌ها هنگامی که گوششان بسته ‌اند نمی‌توانند با مهارتی که پیشتر از خود نشان داده بودند شکار خود را پیدا کرده و پرواز کنند.

چگونگی راه‌ یابی خفاش ها با کمک گوششان تا دههٔ ۱۹۳۰ نامعلوم بود تا اینکه دونالد گریفین دانشجوی زیست‌شناسی هاروارد به فرایند پژواک‌ یابی این موجودات پی برد. برداشت او این بود که خفاش ها هنگام پرواز از خود صدایی تولید می‌کنند که برای ما قابل شنیدن نیست و تنها خودشان آن را می‌شنوند وقتی این موج‌های صدا با حشره برخورد کرد بازتاب آن به جانور رسیده و آن‌ها را به سوی منبع بازتاب کننده هدایت می‌کند.

به نظر می رسد که مغز این جانور از یک قطب نمای سه بعدی برخوردار است  یا حداقل می توان گفت مغز خفاش میوه خوار این گونه است.

محققان در پژوهش های جدید در رابطه با عملکرد مغز ، با استفاده از تکنولوژی تصویربرداری به همراه نظارت بر فعالیت های عصبی از خفاش های میوه خوار مصری در پرواز در هنگام شب به نتایج قابل توجهی دست پیدا کردند.

دانشمندان در حال حاضر قادر هستند در آزمایشگاه با دستگاه های بی سیم به ثبت پرواز جانوران و حرکت آن ها بپردازند. آن ها دستگاه کوچکی را به خفاش ها متصل کردند تا بتواند بر فعالیت های رشته های مغزی و عصبی آنها در زمانی که پرواز آزادانه دارند ، نظارت داشته باشند . برای انجام این پژوهش ، دانشمندان میکروالکترودهایی را در زیر بخش خاصی از تشکیلات هیپوکامپ (hippocampal formation) مغز خفاش ها جاسازی کردند. در واقع در این بخش سلول های عصبی ویژه ای  وجود دارند که مرتبط با جنبش ، جهت حرکت و زاویه سر حیوان، فعال می شوند . این موضوع بسیار شگفت انگیز و قابل توجه است که فعالیت عصبی برجسته  مغز این حیوان ، یک نوع قطب نمای سه بعدی را داخل مغز وی تشکیل می دهد.

تحقیقات جدید نشان می دهد که این ویژگی منحصر به فرد  تنها مختص به خفاش میوه خوار است. به نظر می رسد که تنظیم کننده های عصبی مشابه به طیف گسترده ای از پستانداران از جمله انسان ، دلفین ها و نهنگ ها در هدایت کردن سه بعدی آن ها کمک می کنند .

خفاش ها و موش ها طی میلیون ها سال تکامل ، از هم جدا شده اند با این حال دانشمندان هنوز در تحقیق در بخش های مشابهی از مغز آن ها ، محل سلول ها ، جهت سر سلول ها و شبکه سلول های مشابه را پیدا می کنند . بنابراین دانشمندان تصور می کنند که ممکن است این مساله شامل انسان نیز شود . پس این مساله می تواند یکی از عناصر شگفت انگیز و جذاب در علوم اعصاب به حساب آمده و باعث شود تا تحقیقات گسترده تری در این رابطه پیگیری شده و انجام شود .

در این گزارش ویدئویی شاهد چگونگی عملکرد سیستم شنوائی خفاش ها و ارسال و دریافت امواج صوتی که منجر به مسیر یابی این جانور می شود ، هستیم.

گرداوری و ترجمه گزارش: احسان محمدحسینی

No tags for this post.