تصاویری‌ ازحقایق دنیای زنده

بنابراین در مکان‌هایی که حتی فکرش را هم نمی‌کنید می‌توانید نمونه‌هایی از این شگفتی‌ها و زیبایی‌های طبیعت را بیابید. همه ساله بسیاری از دانشمندان و علاقه‌مندان، آنچه در دنیای میکروسکوپی پیرامون خود یافته‌اند را در یک رقابت بین‌المللی به نمایش می‌گذارند. تصاویر گرفته شده از این مناظر شگفت‌انگیز در دنیای موجودات زنده بیش از هر چیز بیانگر وجود رابطه‌ای عمیق میان دنیای علم و هنر است که نظر هر بیننده‌ای را به خود جلب می‌کند.

یکی از ویژگی‌های منحصر به فرد سوسک‌ها در مقایسه با دیگر حشرات این است که این موجودات 6 پا هنگام حرکت و تنها با استفاده از سه‌ تا از پاهایشان تعادل خود را به طور کامل حفظ می‌کنند و به همین علت از نظر حفظ تعادل و سرعت حرکت روی سطوح مختلف از قابلیت‌های متمایزی برخوردارند. بررسی‌های انجام شده درباره سیستم عصبی این موجودات نشان داده است که هر یک از پاهای سوسک‌ها با پاهای دیگر هماهنگی داشته و به این ترتیب سوسک‌ها با استفاده از اطلاعاتی که از محیط اطراف خود دریافت می‌کنند، نوع و مسیر حرکت خود را مشخص و تعیین می‌کنند. در پاهای این گروه از حشرات گیرنده‌هایی وجود دارند که به طور اختصاصی عمل کرده و درباره محیط اطراف و همچنین مسیری که پیش روی حرکت آنها قرار دارد اطلاعاتی را به سیستم عصبی آنها منتقل می‌کند. سیستم عصبی نیز براساس اطلاعات دریافتی بهترین مسیر حرکت را انتخاب می‌کند.

اگر ساختار پاهای سوسک‌ها را از نزدیک و به کمک دوربین‌های تخصصی و بسیار پیشرفته که برای ثبت نمای نزدیک از شگفتی‌های طبیعت طراحی شده‌اند، مورد بررسی قرار دهیم برآمدگی‌های کوچکی را روی پاهای این گروه از حشرات مشاهده می‌کنیم که مطالعات انجام شده نشان داده است این برآمدگی‌ها نقش بسیار مهمی در احساس آنچه در اطراف این حشره به وقوع می‌پیوندد، به عهده دارند. در حقیقت این برآمدگی‌ها همان حسگرها و گیرنده‌های اختصاصی هستند و بررسی‌های انجام شده درباره چگونگی حرکت این موجودات روی سطوح مختلف نقش موثر این گیرنده‌ها را مورد تایید قرار می‌دهد. جالب است بدانید که معمولا سوسک‌ها محیط‌های تاریک را به محیط‌های روشن و پرنور ترجیح می‌دهند و اغلب سوسک‌ها با توجه به این که در کدام محیط نور کمتری یافت می‌شود یا این که در کدام محیط سوسک‌های کمتری زندگی می‌کنند مسیر حرکت خود را انتخاب می‌کنند که بدون تردید حتی در این انتخاب مسیر هم گیرنده‌های حسی اختصاصی روی پاها تنها راهنمای آنها برای رسیدن به مقصد مورد نظرشان هستند.

گاهی در اعماق آب‌ها ده‌ها هزار موجود بسیار کوچک که شبیه به مرجان‌های دریایی هستند دیده می‌شود که به یک تخته سنگ یا به یک گیاه آبزی محکم چسبیده‌اند و این در حالی است که اگر از زاویه نزدیک‌تری این موجودات را زیر نظر قرار دهیم متوجه خواهیم شد که شاخک‌های بسیار ریزی که روی سر آنها قرار گرفته در حرکت است تا بتواند ذرات غذایی را که در اطراف آنها وجود دارد شکار کرده و به دام اندازد، اما در حقیقت این موجودات مرجان‌های دریایی نیستند بلکه حشره هستند. اگرچه ممکن است کمی عجیب به نظر برسد، اما این حشرات، لارو پشه‌ها هستند. پشه‌های ماده معمولا روی سطح آب‌های راکد تخم می‌گذارند.

البته برخی پشه‌ها نیز روی گل و لای موجود در مسیر حرکت آب تخم‌ریزی می‌کنند. اندازه هریک از تخم‌ها حدود نیم میلی‌متر است که پس از گذشت 2 تا 3 روز از زمان تخم‌ریزی، این تخم‌ها تبدیل به لارو می‌شوند. لاورها از طریق مجرای بسیار کوچکی که تا سطح آب امتداد پیدا می‌کند تنفس می‌کنند و از طریق شاخک‌های بسیار کوچک که روی سرشان است از جلبک‌ها، میکروارگانیسم‌ها و مواد غذایی موجود در آب تغذیه می‌کنند. شگفتی شاخک‌های لارو پشه‌ها این است که طول این شاخک‌‌ها تنها دو میلی‌متر است و حال این که همین شاخک‌های بسیار کوتاه نقش بسیار مهمی در تغذیه لاروها ایفا می‌کنند. این موجودات بسیار کوچک حتی می‌توانند آب آلوده را نیز تصفیه کنند. طول بدن هریک از این لاروها حدود یک تا 2 سانتی‌متر است که پس از گذشت یک تا 2 هفته تبدیل به شفیره می‌شوند. اگرچه شفیره متحرک است، اما نیاز به تغذیه ندارد. لارو و شفیره پشه‌ها موجوداتی آبزی هستند. شفیره پس از 3 روز به پشه کامل تبدیل می‌شود و پشه بالغ پس از این که از پیله خارج شد باید مدتی صبر کند تا بدن و بال‌هایش به طور کامل خشک شوند تا پشه بتواند در خشکی ساکن شده و پرواز کند.

در اطراف هسته سلولی، پوششی وجود دارد که عمدتا از جنس الیاف پروتئینی موسوم به اکتین است که این الیاف پروتئینی در انقباض بافت‌های ماهیچه‌ای و عضلانی نقش بسیار مهمی ایفا می‌کنند. الیاف اکتین در کنار الیاف میوزین، تارچه‌های عضلانی را تشکیل می‌دهند. الیاف اکتین در مقایسه با الیاف میوزین نازک‌تر هستند و در هر تارچه عضلانی بیش از 3000 الیاف اکتین قرار گرفته است. هریک از الیاف اکتین دارای یک نقطه فعال هستند و در زمان انقباض عضله، زواید جانبی الیاف میوزین که در حقیقت شبیه پل‌های ارتباطی هستند روی این نقاط فعال حرکت کرده و این مکانیسم تا زمانی که انقباض عضله پایان یابد، ادامه خواهد داشت. در حقیقت این الیاف بخشی از اجزای ساختاری سلول‌ها هستند که طول هریک از آنها حدود ده‌ها میکرون است. نتایج به دست آمده از تحقیقات انجام شده درباره ساختار اجزای سلولی نشان داده است که در این فرآیند بیش از صدها آنزیم نقش دارند و تنها وجود آنزیم‌های مشخصی موجب شکل‌گیری صحیح و مناسب اجزای سلولی و در نتیجه ایفای نقش هریک از آنها خواهد شد. اگرچه این الیاف از نازک‌ترین الیاف تشکیل‌دهنده ساختار سلولی هستند، اما درست در قسمت زیرغشای پلاسمایی سلول ساختاری شبیه یک بند یا نوار باریک را تشکیل می‌‌دهند که موجب افزایش استحکام سلول‌ها و همچنین ایجاد یک پل ارتباطی میان پروتئین‌های بین غشایی و پروتئین‌های موجود در سیتوپلاسم سلولی خواهد شد.

این الیاف پروتئینی نیروی لازم برای حرکت و انتقال برخی از سلول‌ها مانند گلبول‌های سفید و آمیب‌های تک سلولی را نیز تامین می‌کنند. از الیاف پروتئینی اکتین به عنوان میکرو الیاف پروتئینی نیز نام برده می‌شود. از آنجا که شکل‌گیری این الیاف در سلول‌ مستلزم وجود آنزیم‌های خاصی است،‌ می‌توانیم بگوییم وجود آنزیم‌ها در عملکرد صحیح این الیاف پروتئینی نیز نقش بسیار مهمی خواهد داشت.

حشره بید پروانه کوچکی است که همه ما آنها را به عنوان حشرات شب پروازی به رنگ متمایل به خاکستری و مزاحم می‌شناسیم. اما برخی از گونه‌های این گروه از حشرات که روزپرواز هستند دارای بال‌های رنگین کمانی بسیار زیبایی هستند که به عنوان یکی از شگفتی‌های زیبای طبیعت از نمای نزدیک از آن نام برده شده است. بال‌های این حشرات از چند لایه کوتیکولی که در فاصله بین آنها فضایی در حدود چند نانومتر وجود دارد، تشکیل شده است. هر یک از این لایه‌ها به رنگ‌های مختلفی هستند که از قرار گرفتن آنها روی هم تصویری رنگین‌کمانی در سطح بال‌ها نقش می‌بندد. دانشمندان در تلاش هستند تا با الهام از خصوصیات بال‌ها در این گروه از موجودات زنده موادی پیشرفته با کاربردهای متنوع تولید کنند. روی بال این حشرات عناصری وجود دارند که طول موج نوری که به آن تابیده شده است را منعکس می‌کنند. ساختار رنگی بال این موجودات از ویژگی منحصربه فردی برخوردار است که می‌تواند میزان جذب نور و تولید انرژی را در سلول‌های خورشیدی تا 10 درصد افزایش دهد.

به این ترتیب می‌توان از ویژگی‌ این ساختارها که در پراکندگی نور تابیده‌شده به سطح بال این حشرات نقش دارند در تولید سلول‌های خورشیدی موثر و کم‌‌هزینه‌تر استفاده کرد. محققان امیدوارند با استفاده از این شگفتی‌ها به عنوان الگویی برای ساخت مواد مصنوعی بتوانند موادی با ویژگی‌های خاص مانند پارچه‌هایی مقاوم در برابر تغییر رنگ یا پارچه‌هایی که از هر زاویه قابل دیدن باشند را تولید کنند. اگرچه به نظر می‌رسد لازم است در این زمینه تحقیقات کامل‌تری درباره ویژگی‌های مشترک در ساختار بال‌ همه انواع پروانه‌ها انجام شود.

در پایان باید خاطرنشان کرد که زندگی از نمای نزدیک گامی در جهت آشنایی با شگفتی‌های طبیعت است که می‌تواند نقش بسیار مهمی در شناخت آفریدگار داشته باشد و از بسیاری از حقایق و اسرار نهفته در دنیای پیرامون ما انسان‌ها پرده برداشته و ما را با آنها آشنا سازد و اینها تنها نمونه‌هایی از دنیای شگفت‌انگیز طبیعت هستند که برای پی بردن به این شگفتی‌ها همچنان راهی بسیار طولانی را پیش‌روی داریم.

منابع: Scientific American

Lifeunseen / Life