الهام از طبیعت در ساخت ابزارهای پیشرفته

 پس از گذشت 6 سال و صرف 19 میلیارد دلار هزینه، محققان DARPA به این نتیجه رسیده‌اند که بهترین و موثرترین راه برای شناسایی بمب‌ها و مواد انفجاری استفاده از سگ‌هاست. این موضوع انسان را بر آن داشته است تا همواره به این نکته فکر کند که به احتمال فراوان می‌توان از سایر حیوانات و فاکتورهای تشکیل‌دهنده طبیعت برای اهداف مشابه استفاده کرد. در اینجا به طیف گسترده و متنوعی از اهدافی اشاره شده است که دستیابی به آنها با تکیه بر قابلیت‌های خیره‌کننده حیوانات امکان‌پذیر است. این طیف وسیع، از امور پزشکی گرفته تا میادین جنگ، از تنوع قابل توجهی برخوردار است، با این حال تمامی آنها یک نقطه مشترک دارند و آن این‌که برای انجام هر کاری، هیچ ابزاری بهتر از حیوانات وجود ندارد.

آنهایی که در طول زندگی خود تجربه سفرهای دریایی را به دست می‌آورند به این نکته توجه داشته باشند که شاید دلفین‌های زیبا و دلفریبی که در اطراف کشتی اقیانوس پیمای شما در حال شنا هستند، بخشی از یک ارتش مدرنیزه باشند که صرفا برای دریافت اطلاعات لازم از کشتی و جهت حرکت آن در اطرافش شنا می‌کنند! از مدت‌ها پیش پروژه‌ای در نیروی دریایی آمریکا تحت عنوان برنامه پستانداران دریایی دنبال می‌شود. مقر اصلی این برنامه در سن دیاگوی این کشور است و کارهای اولیه آن از سال 1960 آغاز شده است. در آن سال ارتش آمریکا شروع به بررسی دقیق دلفین‌های باله سفید کرده بود. بعدها مشخص شد که الهام گرفتن از حرکت ماهرانه این جانور دریایی در دل امواج خروشان اقیانوس بهترین ابزار ممکن برای طراحی نسل برتر اژدرهاست. البته آن برنامه نتیجه چندان مشخصی به همراه نداشت. به همین علت بعدها محققان نیروی دریایی آمریکا به سایر جانوران دریایی نظیر گونه‌های دیگری از دلفین‌ها و شیرهای دریایی منطقه کالیفرنیا روی آوردند. این نگاه جدید محققان را به این نتیجه رساند که این دسته از حیوانات دریایی نه تنها قابل آموزش هستند بلکه حتی زمانی که در آب‌های آزاد رها می‌شوند تا حد زیادی قابل اطمینان خواهند بود و براساس آموزش‌هایی که دیده‌اند عمل می‌کنند.

از همان زمان که برنامه پستانداران دریایی در نیروی دریایی ارتش آمریکا دنبال می‌شد به آن به عنوان یک برنامه بحث برانگیز نگاه می‌شد، برنامه‌ای که موافقان و مخالفان زیادی داشت، اما نیروی دریایی این کشور بر این نکته پافشاری می‌کند اقداماتی که در این برنامه صورت می‌گیرد مبتنی بر قوانین مربوط به حفاظت از پستانداران دریایی است. شایعات زیادی نیز وجود دارد که برخی از این حیوانات به عنوان ابزارهای نظامی به کار گرفته می‌شوند اما نیروی دریایی ارتش آمریکا آنها را رد می‌کند. در حقیقت آنها مدعی هستند دلفین‌هایی که در این برنامه به کار گرفته می‌شوند هیچ‌گاه حمله نمی‌کنند. پس امروزه این حیوانات بر چه اساسی آموزش داده می‌شوند؟ باید گفت دلفین‌ها به عنوان ردیاب مین‌های زیرآبی آموزش داده می‌شوند. نمونه بارز ثمردهی این تلاش را می‌توان در جنگ خلیج فارس در سال 2003 مشاهده کرد جایی که بیش از 100 بمب زیر آبی به وسیله این دلفین‌ها شناسایی و خنثی شدند. این حیوانات در کنار شیرهای دریایی با هدف شناسایی و اعلام هشدار درباره شناگران و غواصان غیرمجاز نیز آموزش داده می‌شوند. حتی برخی از شیرهای دریایی برای انتقال تجهیزات و اشیای مختلف از بستر دریا به سطح آموزش می‌بینند.

اگر از شما بپرسند بهترین راه برای خلاص شدن از یک حیوان چیست چه جوابی می‌دهید؟ بسیاری بر این عقیده‌اند که استفاده از حیوانی دیگر، بهترین گزینه است. دان فرانکیان که از پرورش‌دهندگان شناخته شده پرندگان شکاری در جهان است و در عین حال یک کارشناس برجسته کنترل آفات نیز به‌شمار می‌آید از چنین گزینه‌ای بهره می‌برد. مشتریان اصلی وی مقامات شهری و گردانندگان فرودگاه‌ها هستند. آنها به 2 دلیل سراغ فرانکیان می‌روند: روش‌های جالب توجهی که برای خلاص شدن از شر حیوانات موذی نظیر راسوها، سگ‌های آبی و راکون‌ها ارائه می‌کند (برای گردانندگان فرودگاه‌ها پرندگانی همچون غاز و مرغ دریایی نیز به عنوان حیوانات موذی درنظر گرفته می‌شوند.) و دیگری این‌که از پرندگان شکاری برای شکار حیوانات مورد نظر استفاده می‌کند.

پرندگان و حیواناتی که عمدتا از آنها به عنوان جانوران موذی یاد می‌شود تنها آزاردهنده نیستند، بلکه مشکلات مختلفی از جمله در فرودگاه‌ها ایجاد می‌کنند. این حیوانات برای هواپیماهایی که قصد فرود یا بلند شدن از باند فرودگاه را دارند خطر بزرگی به‌شمار می‌آیند. این خطر زمانی بیشتر احساس می‌شود که درباره پرندگانی همچون مرغان دریایی یا غازها صحبت می‌کنیم؛ پرندگانی که معمولا در دسته‌های بزرگ و چند ده‌تایی پرواز می‌کنند. اما فرودگاه‌ها تنها بخشی از نگرانی‌ها به شمار می‌آیند. پارک‌ها، فضاهای سبز و محیط‌های آبی براحتی و در کمترین زمان به وسیله غازها آلوده می‌شوند. این پرندگان به دفعات در طول روز در این مناطق پسماندهای خود را برجای می‌گذارند. تصادفات رانندگی که در نتیجه برخورد این فضولات با شیشه خودروی در حال حرکت صورت می‌گیرد، از جمله نگرانی‌های مقامات شهری به‌شمار می‌آید. استفاده از تور برای نابودن کردن این حیوانات یکی از روش‌های متداول در گوشه و کنار جهان است که البته صحنه مرگ پرندگان و جانوران در آنها تا حدودی دلخراش به نظر می‌رسد. البته برای مقابله با‌ آنها روش‌های دیگری نیز وجود دارند از جمله استفاده از روش‌های مکانیکی جهت تولید صدا و پراکنده ساختن پرندگان و جانوران موذی. اما روشی که فرانکیان به کار می‌گیرد، یعنی استفاده از پرندگان شکاری در نوع خود جالب توجه است. او که از دولت کانادا مجوزی برای شکار حیوانات موذی آن هم توسط پرندگان شکارچی‌ در اختیار دارد، این روش را اقدامی موثر قلمداد می‌کند. فرانکیان انباری متشکل از بیش از 100 پرنده شکاری دارد که اکثر آنها شاهین و باز هستند. با این حال در میان آنها چندین جغد و حتی 3 عقاب طاس نیز دیده می‌شود. وی به این مجموعه جالب توجه به عنوان انفجاری بزرگ در کنترل پرندگان نگاه می‌کند. همچنین او 5 قلاده سگ نیز دارد. او معتقد است، هرگاه پرنده‌ای (در اینجا منظور پرندگان موذی همچون غاز و مرغ دریایی است) در حین پرواز با یکی از این پرندگان شکاری مواجه شود سریعا از محل می‌گریزد و هرگز به آن منطقه باز نمی‌گردد حال آن‌که این اثر در روش‌های دیگر هرگز دیده نمی‌شود. به همین دلیل است که فرانکیان استفاده از پرندگان شکاری برای کمک به مقامات اداره‌کننده شهری و البته گردانندگان فرودگاه‌ها را انتخابی مطمئن می‌داند.

تقریبا کمتر کسی هست که با مفهوم حیوانات آزمایشگاهی آشنا نباشد. این دسته از حیوانات که موش‌های ریزجثه سفید رنگ پیشگامان آنها محسوب می‌شوند سالیان طولانی است که در آزمایشگاه‌های کوچک و بزرگ سراسر جهان وظیفه آزمایش داروها و ترکیبات مختلف را بردوش می‌کشند. البته استفاده از این حیوانات برای انجام امور آزمایشگاهی طرفداران و مخالفان خاص خود را نیز دارد و بستگی به این دارد که این پرسش را از چه کسی بپرسید: آیا استفاده از حیوانات در بررسی‌های آزمایشگاهی کاری نادرست است؟ حقیقت این است که بررسی‌های آزمایشگاهی به یکی از ابزارهای غیرقابل چشم‌پوشی بشر در دهه‌های اخیر تبدیل شده است. در تولید داروهای مختلف گرفته تا آزمایش ترکیباتی که در مواد آرایشی به کار گرفته می‌شوند، حیواناتی نظیر موش‌های آزمایشگاهی به‌کار گرفته می‌شوند. گفته می‌شود تنها در آمریکا سالانه حدود 20 میلیون موش صحرایی در آزمایشگاه‌های مختلف این کشور برای بررسی ترکیبات تولید شده به‌کار گرفته می‌شوند.

فاکتورهایی همچون اندازه کوچک، قیمت کم، سهولت در کنترل حیوان و از همه مهم‌تر تولید مثل سریع موجب شده بسیاری از آزمایشگاه‌های سراسر جهان این حیوان را برای بررسی‌های آزمایشگاهی خود برگزینند. گذشته از این موارد، طول عمر این حیوان کوتاه است و همین مساله به محققان امکان می‌دهد تا بررسی دقیقی از اثرگذاری ترکیب دارویی یا آرایشی مورد نظر بر کل دوره حیات حیوان داشته باشند. در بسیاری از کشورهای جهان محدودیت‌هایی در استفاده و جابه‌جایی موش‌های آزمایشگاهی وجود دارد، اما در کشورهای دیگری نظیر آمریکا هیچ‌گونه قوانین فدرالی که محدودیتی در استفاده از این حیوانات ایجاد کنند، وجود ندارد. اما درباره حیواناتی نظیر سگ قوانین سرسختانه‌ای وجود دارد.

اما در سال‌های اخیر موجی از مخالفت‌ها در این خصوص به راه افتاده است. مخالفان استفاده از حیوانات آزمایشگاهی به این نکته اشاره می‌کنند که بهتر است از روش‌های جایگزینی که به لطف پیشرفت‌های جدید حاصل شده‌اند، استفاده کرد. یکی از این روش‌ها بهره‌گیری از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای است. با این حال محققان معتقدند استفاده از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای با محدودیت‌های زیادی در نتایج به ‌دست آمده همراه است. تحقیقات مربوط به بیماری پارکینسون از جمله این موارد است. محققانی که روی این مقوله کار می‌کنند می‌گویند در بررسی این بیماری و داروهایی که برای مقابله با آن تولید می‌شود با سیستم ایمنی بدن از یک سو و ساختار پیچیده مغزی روبه‌رو هستیم. به همین دلیل باید نتایج به‌دست آمده را روی یک مکانیسم زنده نظیر موش‌های آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار دهیم. در موارد دیگری نیز به وجود حیوانات آزمایشگاهی نیاز داریم. بررسی بیماری هپاتیت C، دیابت، فلج کودکان و نظایر آنها نیازمند استفاده از حیوانات آزمایشگاهی است.

در حال حاضر استفاده از حیوانات آزمایشگاهی در آمریکا به مراتب رایج تر از اروپاست. در سال‌های اخیر محققانی که در آزمایشگاه‌های مختلف سراسر قاره سبز به فعالیت‌های خود ادامه می‌دهند ترجیح می‌دهند استفاده بیشتری از روش‌های جایگزین نظیر شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای کنند. آنها در استفاده گسترده از حیوانات آزمایشگاهی با احتیاط بیشتری عمل می‌کنند.

استفاده از حیوانات در بو کردن صرفا به تشخیص بمب و مواد انفجاری محدود نمی‌شود. برخی حیوانات از شامه بسیار قدرتمندی برخوردارند و حتی می‌توانند وجود عوامل بیماریزا در ترکیبات مختلف را شناسایی کنند. در این خصوص می‌توان به نوعی موش صحرایی بومی گامبیا اشاره کرد. این موش که طول عمری بین 6 تا 8 سال دارد، نه تنها برای کشف مین‌های مدفون در زیر زمین به‌کار گرفته می‌شود بلکه به عنوان یک کارشناس خبره در تشخیص عوامل بیماریزا در اراضی کشاورزی نیز در نظر گرفته می‌شود. این موش وزن چندانی ندارد به همین دلیل در حالی روی اراضی مستعد مین‌های مدفون حرکت و محل دقیق آنها را شناسایی می‌کند که هیچ‌کس نگرانی درخصوص انفجار مین‌ها ندارد. اما استفاده از آنها در اراضی کشاورزی در تشخیص محصولات بیمار، جذابیت خاص خود را دارد. این حیوان در کمترین زمان ممکن و تنها با چندبار بو کردن نمونه محصولات علائمی مبنی بر وجود عوامل بیماریزا در آنها را شناسایی می‌کند. استفاده از این موش صحرایی در مزارع پرورش موز کمک زیادی به پرورش‌دهندگان این محصول صادراتی داشته است. به این ترتیب آنها می‌توانند محصولات مرغوب از غیرمرغوب را شناسایی کنند.

منبع: PopSci