راز وارونگی کوسه‌ها
تصویری که از کوسه‌ها در ذهن بیشتر مردم نقش بسته، شکارچی سریع و بی‌رحمی است که از مخفیگاهش بیرون می‌جهد، آرواره‌هایش کاملا باز می‌شوند و طعمه را می‌دراند. اما این مایه وحشت دریاها وقتی وارونه می‌شود، در حالتی کاملا متفاوت قرار می‌گیرد، ناگهان بی‌حس می‌شود؛ گویی مرده است. تاکنون هیچ دلیل موجهی برای این موضوع وجود نداشته است.
مطالعه‌ای که به‌تازگی در مجله Reviews in Fish Biology and Fisheries منتشر شده، این رفتار عجیب را در کوسه‌ها، سفره‌ماهی‌ها و خویشاوندان آنها بررسی کرده است. در این گروه، بی‌تحرکی تونیک زمانی ایجاد می‌شود که حیوان وارونه شود. آنها در وضعیت وارونگی ازحرکت بازمی‌ایستند، عضلات‌شان شل و وارد حالتی شبیه خلسه می‌شوند. برخی دانشمندان حتی از بی‌تحرکی تونیک به‌عنوان تکنیکی برای کنترل ایمن گونه‌های خاصی از کوسه استفاده می‌کنند. اما چرا این اتفاق می‌افتد؟ و آیا قرارگرفتن در حالت وارونگی واقعا به این شکارچیان دریایی کمک می‌کند تا زنده بمانند؟
باوجود این‌که بی‌تحرکی تونیک در سراسر قلمرو حیوانات به‌خوبی مستند شده، اما دلایل آن همچنان مبهم است؛ به‌خصوص در اقیانوس. این رفتار عموما به‌عنوان یک دفاع ضدشکارچی در نظر گرفته می‌شود. اما هیچ مدرکی برای تایید این ایده در کوسه‌ها وجود ندارد؛ البته چند فرضیه جایگزین نیز وجود دارد.
چگونگی پژوهش
در این مطالعه، پژوهشگران ۱۳ گونه کوسه، سفره‌ماهی و یک کایمرا (گونه‌ای از کوسه که معمولا به‌عنوان کوسه شبح شناخته می‌شود) را آزمایش کردند تا دریابند آیا وقتی آنها به آرامی زیر آب وارونه می‌شوند، وارد بی‌تحرکی تونیک می‌شوند یا خیر.هفت گونه این کار را کردند، اما شش گونه وارد حالت خلسه نشدند. حال پرسش نخستین گیج‌کننده‌تر شد؛ چرا تنها برخی از گونه‌های کوسه وارد حالت بی‌تحرکی تونیک می‌شوند؟ برای درک بهتر، دانشمندان پا را فراتر گذاشته و این یافته‌ها را با استفاده از ابزارهای تکاملی تجزیه و تحلیل کردند تا این رفتار را در طول صدها میلیون سال تاریخ تکامل خانواده کوسه‌ها ترسیم کنند.
سه فرضیه اصلی
به‌طورکلی سه فرضیه اصلی برای توضیح بی‌تحرکی تونیک در کوسه‌ها مطرح شده است:نخست، استراتژی ضد شکارچی؛ به‌نوعی خود را به مردن زدن برای جلوگیری از خورده‌شدن.فرضیه دوم احتمال نقش تولید مثلی حالت وارونگی است و فرضیه سوم «پاسخ اضافه‌بار حسی» است به معنای وارد شدن به حالت خلسه هنگام تحریک شدید احساس یا ادراک.
نتایج مطالعه فوق، از هیچ‌یک از این فرضیات پشتیبانی نمی‌کند. درواقع هیچ مدرک محکمی وجود ندارد که کوسه‌ها وقتی مورد حمله قرار می‌گیرند، بتوانند از بی‌تحرکی تونیک برای نجات‌یافتن سود ببرند. برعکس شکارچیان بی‌رحمی مانند نهنگ‌های قاتل می‌توانند از این پاسخ علیه کوسه‌ها استفاده کنند و با چرخاندن کوسه‌ها، آنها را بی‌حرکت کرده و سپس کبد غنی از مواد مغذی آنها را بخورند؛ یک سوءاستفاده مرگبار.
فرضیه تولیدمثل نیز ناقص است. بی‌تحرکی تونیک بین دو جنس تفاوتی ندارد و بی‌حرکت‌ماندن حتی می‌تواند ماده‌ها را در برابر رویدادهای جفت‌گیری مضر یا اجباری آسیب‌پذیر کند.
و درنهایت فرضیه پاسخ اضافه‌بار حسی؟ باید گفت که هنوز به‌درستی آزمایش نشده و در نتیجه قابل تایید نیست. بنابراین، پژوهشگران توضیح ساده‌تری ارائه می‌دهند. بی‌تحرکی تونیک در کوسه‌ها احتمالا یک یادگار تکاملی است.
برگی از توشه‌های تکاملی
تحلیل تکاملی پژوهشگران نشان می‌دهد که بی‌تحرکی تونیک «پلسیومورفیک» است. یعنی یک ویژگی اجدادی که احتمالا در کوسه‌ها، سفره‌ماهی‌ها و کایمراهای باستانی وجود داشته است. اما با تکامل گونه‌ها، بسیاری از آنها این رفتار را از دست دادند.در واقع، دانشمندان دریافتند که بی‌تحرکی تونیک حداقل پنج بار به‌طور مستقل در گروه‌های مختلف از بین رفته است. که این سؤال را مطرح می‌کند: چرا؟
در برخی محیط‌ها، بی‌حرکتی ممکن است ایده بدی باشد. کوسه‌های کوچک صخره‌ای و سفره‌ماهی‌های کف‌زی اغلب هنگام تغذیه یا استراحت از شکاف‌های تنگ در زیستگاه‌های مرجانی صعب‌العبور و پیچیده گذر می‌کنند. بی‌حرکت‌ماندن در چنین محیط‌هایی می‌تواند باعث گیر افتادن یا بدتر شدن شرایط آنها شود. این به معنی آن است که ازدست‌دادن این رفتار در طول تکامل درواقع می‌توانسته در این دودمان‌ها سودمند باشد.بی‌تحرکی تونیک، به‌جای یک تاکتیک هوشمندانه برای بقا، ممکن است فقط یک «بار تکاملی» باشد. رفتاری که زمانی هدفی را دنبال می‌کرد، اما اکنون در برخی گونه‌ها همچنان ادامه دارد، صرفا به این دلیل که در برخی گونه‌ها آن‌قدری ضرر ندارد که برای حذف‌شدن در طول تکامل انتخاب شود.
وارونگی کوسه‌ها یادآوری خوبی است که هر ویژگی در طبیعت لزوما سازگارانه نیست و برخی از آنها فقط ویژگی‌های عجیب و غریب تاریخی هستند.
بی‌تحرکی تونیک چیست؟
بی‌تحرکی تونیک (tonic immobility) یک پاسخ دفاعی غیرارادی است که در برخی حیوانات (و گاهی انسان‌ها) در مواجهه با تهدید یا استرس شدید رخ می‌دهد. در این حالت، حیوان به‌صورت موقت بی‌حرکت شده و ظاهرا فلج می‌شود. این حالت یک مکانیسم دفاعی زیستی است که دربرابر شکارچیان یا موقعیت‌های خطرناک فعال می‌شود. معمولا با کاهش ضربان قلب، تنفس آهسته و سفتی عضلانی همراه است و تحت کنترل سیستم عصبی پاراسمپاتیک و گاهی سمپاتیک است. در برخی موارد، این رفتار به حیوان اجازه می‌دهد تا در شرایط خطرناک انرژی ذخیره کند. در انسان‌ها، ممکن است در شرایط تروما یا شوک روانی (مثل تجاوز یا تصادف) و اختلال استرس پس از سانحه (PTSD) دیده شود و به‌عنوان بخشی از پاسخ «فریز» (freeze) در واکنش به خطر شناخته می‌شود.
گونه‌هایی که بی‌تحرکی تونیک را تجربه می‌کنند
بی‌تحرکی تونیک نه‌‌تنها در کوسه‌ها، بلکه در دیگر گونه‌های مختلف حیوانی نیز دیده می‌شود. برخی ماهی‌ها، به‌‌ویژه گونه‌های خاص مثل ماهی‌های شعاعی یا سفره‌ماهی‌ها وقتی وارونه شوند وارد حالت بی‌تحرکی می‌شوند. این رفتار در سفره‌ماهی‌ها شبیه به کوسه‌هاست، چون از نظر تکاملی به هم نزدیکند. لاک‌پشت‌های دریایی مشابه کوسه‌ها وقتی وارونه شوند، گاهی وارد حالت بی‌حرکتی می‌شوند. این رفتار در طبیعت به آنها کمک می‌کند تا در برابر شکارچیان کمتر جلب توجه کنند. برخی گونه‌های مار، مثل مارهای حلقه‌دار بی‌تحرکی تونیک رابه شکل «خود را به مردن زدن» نشان می‌دهند. آنها وارونه می‌شوند، دهان‌شان را باز می‌کنند و حتی بوی بدی ترشح می‌کنند تا شکارچی را فریب دهند. در برخی پرندگان، مثل مرغ‌ها وقتی به پشت خوابانده شوند وسرشان به آرامی نگه داشته شود،وارد حالت بی‌تحرکی می‌شوند. این رفتار گاهی در آزمایش‌ها یا توسط پرورش‌دهندگان برای آرام کردن پرنده استفاده می‌شود. این رفتار در پستانداران کمتر رایج است، اما در برخی گونه‌ها دیده می‌شود. مثلا خرگوش‌ها وقتی به پشت خوابانده می‌شوند، ممکن است وارد حالت بی‌حرکتی شوند که به آن «هیپنوتیزم خرگوش» نیز می‌گویند. این واکنش برای کاهش استرس در برابر شکارچیان است. خوکچه هندی نیز در شرایط خاص، ممکن است با وارونه شدن بی‌حرکت شود. برخی حشرات مانند سوسک‌ها یا زنبورها وقتی وارونه شوند یا تحت فشار قرار گیرند، وارد حالت بی‌تحرکی تونیک می‌شوند. این رفتار به آنها کمک می‌کند تا از خطر فرار کنند یا شکارچی را گمراه کنند. به‌طورکلی شدت و مدت بی‌تحرکی تونیک در گونه‌های مختلف فرق می‌کند. مثلا در کوسه‌ها ممکن است چند ثانیه تا چند دقیقه طول بکشد، درحالی‌که در مارهای حلقه‌دار ممکن است طولانی‌تر باشد. محققان و دامپزشکان گاه از این حالت برای مطالعه یا درمان حیوانات بدون نیاز به بیهوشی استفاده می‌کنند.
باوجود این‌که بی‌تحرکی تونیک در سراسر قلمرو حیوانات به‌خوبی مستند شده، اما دلایل آن همچنان مبهم است؛ به‌خصوص در اقیانوس. این رفتار عموما به‌عنوان یک دفاع ضدشکارچی در نظر گرفته می‌شود. اما هیچ مدرکی برای تایید این ایده در کوسه‌ها وجود ندارد؛ البته چند فرضیه جایگزین نیز وجود دارد.
چگونگی پژوهش
در این مطالعه، پژوهشگران ۱۳ گونه کوسه، سفره‌ماهی و یک کایمرا (گونه‌ای از کوسه که معمولا به‌عنوان کوسه شبح شناخته می‌شود) را آزمایش کردند تا دریابند آیا وقتی آنها به آرامی زیر آب وارونه می‌شوند، وارد بی‌تحرکی تونیک می‌شوند یا خیر.هفت گونه این کار را کردند، اما شش گونه وارد حالت خلسه نشدند. حال پرسش نخستین گیج‌کننده‌تر شد؛ چرا تنها برخی از گونه‌های کوسه وارد حالت بی‌تحرکی تونیک می‌شوند؟ برای درک بهتر، دانشمندان پا را فراتر گذاشته و این یافته‌ها را با استفاده از ابزارهای تکاملی تجزیه و تحلیل کردند تا این رفتار را در طول صدها میلیون سال تاریخ تکامل خانواده کوسه‌ها ترسیم کنند.
سه فرضیه اصلی
به‌طورکلی سه فرضیه اصلی برای توضیح بی‌تحرکی تونیک در کوسه‌ها مطرح شده است:نخست، استراتژی ضد شکارچی؛ به‌نوعی خود را به مردن زدن برای جلوگیری از خورده‌شدن.فرضیه دوم احتمال نقش تولید مثلی حالت وارونگی است و فرضیه سوم «پاسخ اضافه‌بار حسی» است به معنای وارد شدن به حالت خلسه هنگام تحریک شدید احساس یا ادراک.
نتایج مطالعه فوق، از هیچ‌یک از این فرضیات پشتیبانی نمی‌کند. درواقع هیچ مدرک محکمی وجود ندارد که کوسه‌ها وقتی مورد حمله قرار می‌گیرند، بتوانند از بی‌تحرکی تونیک برای نجات‌یافتن سود ببرند. برعکس شکارچیان بی‌رحمی مانند نهنگ‌های قاتل می‌توانند از این پاسخ علیه کوسه‌ها استفاده کنند و با چرخاندن کوسه‌ها، آنها را بی‌حرکت کرده و سپس کبد غنی از مواد مغذی آنها را بخورند؛ یک سوءاستفاده مرگبار.
فرضیه تولیدمثل نیز ناقص است. بی‌تحرکی تونیک بین دو جنس تفاوتی ندارد و بی‌حرکت‌ماندن حتی می‌تواند ماده‌ها را در برابر رویدادهای جفت‌گیری مضر یا اجباری آسیب‌پذیر کند.
و درنهایت فرضیه پاسخ اضافه‌بار حسی؟ باید گفت که هنوز به‌درستی آزمایش نشده و در نتیجه قابل تایید نیست. بنابراین، پژوهشگران توضیح ساده‌تری ارائه می‌دهند. بی‌تحرکی تونیک در کوسه‌ها احتمالا یک یادگار تکاملی است.
برگی از توشه‌های تکاملی
تحلیل تکاملی پژوهشگران نشان می‌دهد که بی‌تحرکی تونیک «پلسیومورفیک» است. یعنی یک ویژگی اجدادی که احتمالا در کوسه‌ها، سفره‌ماهی‌ها و کایمراهای باستانی وجود داشته است. اما با تکامل گونه‌ها، بسیاری از آنها این رفتار را از دست دادند.در واقع، دانشمندان دریافتند که بی‌تحرکی تونیک حداقل پنج بار به‌طور مستقل در گروه‌های مختلف از بین رفته است. که این سؤال را مطرح می‌کند: چرا؟
در برخی محیط‌ها، بی‌حرکتی ممکن است ایده بدی باشد. کوسه‌های کوچک صخره‌ای و سفره‌ماهی‌های کف‌زی اغلب هنگام تغذیه یا استراحت از شکاف‌های تنگ در زیستگاه‌های مرجانی صعب‌العبور و پیچیده گذر می‌کنند. بی‌حرکت‌ماندن در چنین محیط‌هایی می‌تواند باعث گیر افتادن یا بدتر شدن شرایط آنها شود. این به معنی آن است که ازدست‌دادن این رفتار در طول تکامل درواقع می‌توانسته در این دودمان‌ها سودمند باشد.بی‌تحرکی تونیک، به‌جای یک تاکتیک هوشمندانه برای بقا، ممکن است فقط یک «بار تکاملی» باشد. رفتاری که زمانی هدفی را دنبال می‌کرد، اما اکنون در برخی گونه‌ها همچنان ادامه دارد، صرفا به این دلیل که در برخی گونه‌ها آن‌قدری ضرر ندارد که برای حذف‌شدن در طول تکامل انتخاب شود.
وارونگی کوسه‌ها یادآوری خوبی است که هر ویژگی در طبیعت لزوما سازگارانه نیست و برخی از آنها فقط ویژگی‌های عجیب و غریب تاریخی هستند.
بی‌تحرکی تونیک چیست؟
بی‌تحرکی تونیک (tonic immobility) یک پاسخ دفاعی غیرارادی است که در برخی حیوانات (و گاهی انسان‌ها) در مواجهه با تهدید یا استرس شدید رخ می‌دهد. در این حالت، حیوان به‌صورت موقت بی‌حرکت شده و ظاهرا فلج می‌شود. این حالت یک مکانیسم دفاعی زیستی است که دربرابر شکارچیان یا موقعیت‌های خطرناک فعال می‌شود. معمولا با کاهش ضربان قلب، تنفس آهسته و سفتی عضلانی همراه است و تحت کنترل سیستم عصبی پاراسمپاتیک و گاهی سمپاتیک است. در برخی موارد، این رفتار به حیوان اجازه می‌دهد تا در شرایط خطرناک انرژی ذخیره کند. در انسان‌ها، ممکن است در شرایط تروما یا شوک روانی (مثل تجاوز یا تصادف) و اختلال استرس پس از سانحه (PTSD) دیده شود و به‌عنوان بخشی از پاسخ «فریز» (freeze) در واکنش به خطر شناخته می‌شود.
گونه‌هایی که بی‌تحرکی تونیک را تجربه می‌کنند
بی‌تحرکی تونیک نه‌‌تنها در کوسه‌ها، بلکه در دیگر گونه‌های مختلف حیوانی نیز دیده می‌شود. برخی ماهی‌ها، به‌‌ویژه گونه‌های خاص مثل ماهی‌های شعاعی یا سفره‌ماهی‌ها وقتی وارونه شوند وارد حالت بی‌تحرکی می‌شوند. این رفتار در سفره‌ماهی‌ها شبیه به کوسه‌هاست، چون از نظر تکاملی به هم نزدیکند. لاک‌پشت‌های دریایی مشابه کوسه‌ها وقتی وارونه شوند، گاهی وارد حالت بی‌حرکتی می‌شوند. این رفتار در طبیعت به آنها کمک می‌کند تا در برابر شکارچیان کمتر جلب توجه کنند. برخی گونه‌های مار، مثل مارهای حلقه‌دار بی‌تحرکی تونیک رابه شکل «خود را به مردن زدن» نشان می‌دهند. آنها وارونه می‌شوند، دهان‌شان را باز می‌کنند و حتی بوی بدی ترشح می‌کنند تا شکارچی را فریب دهند. در برخی پرندگان، مثل مرغ‌ها وقتی به پشت خوابانده شوند وسرشان به آرامی نگه داشته شود،وارد حالت بی‌تحرکی می‌شوند. این رفتار گاهی در آزمایش‌ها یا توسط پرورش‌دهندگان برای آرام کردن پرنده استفاده می‌شود. این رفتار در پستانداران کمتر رایج است، اما در برخی گونه‌ها دیده می‌شود. مثلا خرگوش‌ها وقتی به پشت خوابانده می‌شوند، ممکن است وارد حالت بی‌حرکتی شوند که به آن «هیپنوتیزم خرگوش» نیز می‌گویند. این واکنش برای کاهش استرس در برابر شکارچیان است. خوکچه هندی نیز در شرایط خاص، ممکن است با وارونه شدن بی‌حرکت شود. برخی حشرات مانند سوسک‌ها یا زنبورها وقتی وارونه شوند یا تحت فشار قرار گیرند، وارد حالت بی‌تحرکی تونیک می‌شوند. این رفتار به آنها کمک می‌کند تا از خطر فرار کنند یا شکارچی را گمراه کنند. به‌طورکلی شدت و مدت بی‌تحرکی تونیک در گونه‌های مختلف فرق می‌کند. مثلا در کوسه‌ها ممکن است چند ثانیه تا چند دقیقه طول بکشد، درحالی‌که در مارهای حلقه‌دار ممکن است طولانی‌تر باشد. محققان و دامپزشکان گاه از این حالت برای مطالعه یا درمان حیوانات بدون نیاز به بیهوشی استفاده می‌کنند.
تازه ها
پیشنهاد سردبیر
در یادداشتی اختصاصی برای جام جم آنلاین مطرح شد
جنبش مردمی سوریه
در یادداشتی اختصاصی برای جام جم آنلاین مطرح شد
زمان دیپلماسی برای حمایت از مقاومت
عضو دفتر حفظ و نشر آثار رهبر انقلاب در گفتگو با جام جم آنلاین مطرح کرد
نقش ویژه اهالی اندیشه، رسانه و هنر در مقابله با تهدیدات نرم
گفت و گو
رئیس سازمان نظام روانشناسی و مشاوره کشور در گفتوگو با «جامجم» مطرح کرد
امید اجتماعی با وحدت ملی جوانه زد
دکتر محمد اسحاقی، استاد دانشگاه تهران:
کلیدهای تاب‌آوری ملت ایران
محمدرضا مهدوی در گفتوگو با «جامجم»: