درخشش در اعماق تاریکی

سال گذشته، یکی از تکنیسین‌ های باغ‌ وحشی در اوهایو متوجه تابش نوری از نوع فلوئورسنت در قفس «شیطان تاسمانی» (نوعی پستاندار کیسه‌دار) شد و وقتی به آن دقت کرد صورت این جانور را دید که به معنای واقعی کلمه می‌درخشید.

پستانداران خاصی از جمله شیطان تاسمانی در استرالیا زندگی می‌کنند که بدن‌شان توانایی تولید نور دارد. در واقع تصور می‌شود، در پوست و موی بدن این جانداران ردیفی از پروتئین‌های خاص وجود دارد که انرژی نور خورشید در روز را به خود جذب کرده و هنگام غروب یا شب، آن را با طول موج‌های متفاوت بازنشر می‌کنند.

انسان این نوع نور را بدون استفاده از لامپ سیاه یا فرابنفش نمی‌تواند ببیند. در واقع با استفاده از این ابزارها آن طول موج‌های نوری که از دید انسان پنهان می‌مانند به رنگ‌های مرئی قابل رویت تبدیل می‌شوند.

پرسش مهمی که ذهن دانشمندان را به خود مشغول کرده این که این نور فلوئورسنت چه نقشی در ارتباط‌های حیوانی دارد؟

الگوهای نوری منحصربه‌فرد

اوایل امسال خرگوش جهنده آفریقایی، عنوان اولین جانور غیراسترالیایی مجهز به نور فلوئورسنت را از آن خود کرد.

محققان در پهلو‌های این حیوان بخش‌هایی مخفی از نور یافتند. این تکه‌های نوری از ترکیبات آلی به‌نام پورفیرین (Porphyrin) تشکیل شده و در موهای این نوع خرگوش وجود دارد.

در بررسی‌ها مشخص شد که هر خرگوش (نر و ماده) الگوهای نوری منحصربه‌فرد خود را دارد. البته این نوع الگوی نوری با کیسه‌دارانی مانند مورچه‌خورک که بخش‌های مشخصی از بدن آنها مانند چشم‌ها، گوش‌ها یا بینی‌شان نور منتشر می‌کنند، متفاوت است.

کشف علت و هدف وجود این لامپ‌های نوری در بدن این خرگوش‌ها به موضوعی داغ میان دانشمندان تبدیل شده است.

برخی از دانشمندان بر این باورند که این وضعیت می‌تواند محصول جانبی تجزیه ترکیبات پورفیرین در موی این جانور باشد اما برخی دیگر معتقدند این الگوهای نوری خاص و منحصربه‌فرد خرگوش‌های جهنده ممکن است روشی برای شناخت و پیداکردن یکدیگر یا به‌طور کلی نوعی استتار مرموز باشد. در واقع این نوع نورکه می‌توان آن را صدای بصری نامید، شکارچیان را می‌ترساند.

سنجاب پرنده

سنجاپ پرنده گونه‌ای از سنجاب‌هاست که می‌تواند از یک درخت به درخت دیگر پرش‌های بلندی انجام دهد و در هوا سر بخورد.

روی بخش بال‌مانند این سنجاب شبگرد که به آن توانایی سُر خوردن در هوا را می‌دهد، یک‌سری الگوهای سایکدلیک که نور از آنها متصاعد می‌شود وجود دارد.

سنجاب‌هایی که در طول روز فعالند و شبگرد نیستند فاقد این نوع الگوهای زیست‌تابی‌اند. محققان به این نتیجه رسیده‌اند که بین زیست‌تابی و سبک زندگی شبانه ارتباطی وجود دارد البته آنها هنوز مطمئن نیستند که این زیست‌تابی محصول جانبی پردازش‌های سوخت‌وسازی است که به‌طور اتفاقی نور فلوئورسنت از خود تولید می‌کند یا نقش استتار را برای این جانداران بازی می‌کند. بررسی‌ها در این زمینه همچنان ادامه دارد.

ماهی‌های نورانی

در اعماق دریا جایی‌که نور خورشید به آن راه ندارد، ۹۰درصد موجودات اقیانوس زیست‌تاب هستند. این موجودات با استفاده از واکنش مواد شیمیایی یا از طریق باکتری‌های تولید‌کننده نور از خود نور تابش می‌کنند.

میان این حیوانات زیست‌تاب‌ معروف، قلابچه‌ماهی‌ها هم هستند که نور تولید می‌کنند. درون کیسه‌ای روی باله‌ روی سر این ماهی‌ها، باکتری‌هایی به‌نام فتوباکتری وجود دارند که نور تولید می‌کنند.

این نور شبح‌وار، ماهی‌های کوچک را به سمت خود هدایت کرده و آنها ناخواسته وارد دهان و معده غول‌آسای این ماهی می‌شوند. یکی از اسرار بزرگ این بخش از اعماق دریا این است که قلابچه‌ماهی، باکتری‌های تولیدکننده نور را از کجا به‌دست می‌آورد.

درضمن مشخص شده است قلابچه‌ماهی‌های کوچک و همچنین نرها از این نوع باکتری همراه خود ندارند. به باور دانشمندان، ممکن است قلابچه‌ماهی فتوباکتری‌ها را از آب گرفته باشد و به آنها در ازای خدمات نوردهی غذا و سرپناه بدهد.

کوسه‌ های درخشان
نوعی کوسه به نام بادبادک‌ باله در دریا وجود دارد که بستر دریا را با تولید نوری کمرنگ روشن کرده و به‌دنبال طعمه‌های خود می‌گردد. این نوع کوسه برخلاف کوسه‌های دیگر می‌تواند بدرخشد.

درواقع این کوسه با طول ۱۸۰سانتی‌متر بزرگ‌ترین مهره‌دار زیست‌تابی است که محققان تاکنون موفق به کشف آن شده‌اند. گونه‌های متعددی از کوسه‌های اعماق آب وجود دارد که زیست‌تاب هستند و بخش زیرین آنها روشن می‌شود.

در این حالت وقتی شکارچی از بالای آب به آنها نگاه می‌کنند، صرفا نور روشن زیر این کوسه‌ها را می‌بیند و خود کوسه‌ها از دیدشان مخفی می‌مانند. اما در کوسه‌های بادبادک‌باله، باله‌ای که روی سر کوسه قرار دارد نور تولید می‌کند و هنوز دانشمندان به علت و هدف آن پی‌ نبرده‌اند.

خط حیات نوری

سوسمارماهی هم وقتی لامپ مخصوص مرئی‌کردن فلوئورسنت به آن تابانده می‌شود، بدن آن درست مانند اژدهای دندان‌دار فانتزی فضایی روشن می‌شود. تا به حال کسی متوجه این قابلیت سوسمارماهی‌ها نشده بود. این نوع ماهی یکی از هزاران به‌اصطلاح ماهی‌های مرموزی است که یافتن آن سخت است و دانشمندان آن را به‌خوبی نمی‌شناسند.

یکی از عکاسان مکتشف با استفاده از چراغ‌قوه‌ای مخصوص و ماسک غواصی به زیر آب رفته و با فاصله نزدیک از سوسمارماهی عکس گرفته است. این عکاس می‌گوید دوست دارد برای شناخت این نوع ماهی‌های زیست‌تاب و گونه‌های در حال انقراض به دانشمندان کمکی کرده باشد.

او می‌گوید: «تحقیق درباره فلوئورسنت‌زیستی هیجان‌انگیز است و افراد بسیاری برای یافتن این ویژگی گونه‌های مختلف زیستی موجودات محیط‌زیست‌مان را آزمایش می‌کنند.»

فناوری‌های امروزه به دانشمندان کمک می‌کنند تا با استفاده از اصول فلوئورسنت‌زیستی ویژگی‌های حیوانات را شناخته و از آنها در آینده بهتر مراقبت کنند.

پرواز جرقه‌ها

نمایش باشکوه نور کرم‌های شب‌تاب حاصل نوعی واکنش شیمیایی در شکم این موجودات است. مولکولی به نام لوسیفرین در حضور آنزیم لوسیفراز با کلسیم و اکسیژن ترکیب شده و باعث آزادشدن انرژی به شکل نور می‌شود. برخی از گونه‌های کرم شب‌تاب (در اصل نوعی سوسک) از میان ۲۰۰۰‌گونه‌ای که تاکنون شناخته شده‌اند، هنگام چرخیدن در هوا از خود نور تابش می‌کنند. اما برخی دیگر از این گونه‌های کرم شب‌تاب فقط هنگامی‌که به کرم‌های شب‌تاب دیگر نزدیک می‌شوند، نورانی می‌شوند. متاسفانه در دنیای مدرن امروز، هر دهه از جمعیت این حشرات کاسته می‌شود و علت آن چیزی نیست جز چراغ‌های خیابان و آلودگی نوری ایجاد شده در شب.

کرم‌های شب‌تاب در فصل جفت‌گیری چراغ‌های خیابان‌ها را با کرم‌های شب‌تاب دیگر اشتباه می‌گیرند. این تهدید یکی از بزرگ‌ترین خطراتی است که جان این کرم‌ها را تهدید می‌کند. از خطرات دیگر باید به بحران آب‌وهوا، تخریب محل سکونت آنها و استفاده از آفت‌کش‌های سمی اشاره کرد.

چشم‌انداز تونلی

دالانی تاریک در اعماق غاری بسیار تاریک؛ حالا ستاره‌هایی را تصور کنید که همچون نور سبز-آبی می‌درخشند.

این ستاره‌ها که همچون صورت‌های فلکی‌ اما در اعماق غارها هستند، لاروهای پشه‌های ریز درخشانی‌اند که با استفاده از تارهای چسبناک برای خود لانه درست می‌کنند و سپس در آنجا رشد کرده و مگس‌ها را به دام انداخته و می‌خورند.

این پشه‌های قارچ که در نیوزیلند یافت می‌شوند، یکی از انگشت‌شمار پشه‌های شناخته‌شده‌ای هستند که از خود نور تولید می‌کنند. نور این پشه هم مانند کرم شب‌تاب حاصل از مولکول لوسیفرین است اما چند ماده مهم آن که در سال ۱۳۹۷/ ۲۰۱۸ شناسایی شدند با کرم شب‌تاب فرق می‌کند.

مشخص شده است که این پشه برای تولید نور از اسید ‌آمینه‌های متفاوتی مانند تیروزین استفاده می‌کند و این اسید ‌آمینه‌ها در هیچ حیوان دیگری در این سیاره به‌کار گرفته نمی‌شود.

در واقع در این زیست‌تابی از ماده شیمیایی کاملا متفاوت با دیگر گونه‌های زیست‌تابی استفاده می‌شود و نشان می‌دهد که هنوز اطلاعات دانشمندان از دنیای حشرات بسیار کم و اندک است.

مترجم: نادیا زکالوند - دانش / روزنامه جام جم

منبع: BBC Science Focus