بینایی شگفت‌انگیز یک کرم نظر دانشمندان را جلب کرد

پژوهشگران دانشگاه «کپنهاگ» و دانشگاه «لوند» در یافته‌های خود به کرمی با ویژگی‌های حیرت‌انگیزی رسیده‌اند که دارای بینایی شبیه به پستانداران است و احتمال می‌رود که به نوعی زبان ارتباطی مخفی با هم‌نوعان خود داشته باشد که تنها برای آن‌ها قابل مشاهده است.

کرم وانادیس دارای چشمان بزرگی است. اگر چشمان ما نسبت به اندازه‌های نسبی این کرم دریایی در مدیترانه بزرگ باشد، ما برای حمل این حجم از وزن (۱۰۰ کیلوگرم) به چرخ دستی و بازوهای قدرتمند نیاز خواهیم داشت.

چشمان این کرم تقریباً بیست برابر بیشتر از سایر بخش‌های سرش وزن دارند و به طرز عجیبی در این موجود ریز و شفاف دریایی به حالت نامتناسبی به نظر می‌رسند.

کرم‌های وانادیس در اطراف جزیره ایتالیایی پونزا، در نزدیکی ناپل، زندگی می‌کنند. آن‌ها از نوع شب‌زی هستند و در طول روز که نور خورشید در آسمان است، به طور کلی ناپدید می‌شوند. اما سوال مطرح این است که این کرم‌ها چگونه در تاریکی شب با هم‌نوعان خود ارتباط برقرار می‌کنند؟ و مزیت آن‌ها چیست؟

آندرس گارم، زیست‌شناس عصبی و دریایی از گروه زیست‌شناسی دانشگاه کپنهاگ، اظهار می‌کند: ما به بررسی این راز پرداختیم که چرا یک کرم تقریباً نامرئی و شفاف که در شب برای تغذیه فعال است، به این شکل تکامل یافته و چشمان بزرگ و قابل ملاحظه‌ای به‌دست آورده است. به این ترتیب، هدف اولیه ما پاسخ به این سوال بود که آیا چشمان بزرگ واقعا به این کرم امکان بینایی خوب را می‌دهند یا خیر.

نتایج نشان می‌دهد که بینایی وانادیس‌ها به غایت عالی و پیشرفته است. تحقیقات نشان داده است که این کرم می‌تواند به کمک چشمانش اجسام کوچک را دیده و حرکات آنان را دنبال کند.

این نکته واقعاً جالب است، چرا که چنین توانایی معمولاً مختص ما مهره‌داران و همچنین بندپایان نظیر حشرات و عنکبوت‌ها و همچنین سرپایان مانند اختاپوس‌ها و ماهی‌های مرکب می‌باشد. این برای اولین بار است که چنین بینایی پیشرفته‌ای خارج از این گروه‌ها مشاهده می‌شود. به واقع، تحقیقات ما نشان داده که بینایی این کرم به طور خارق‌العاده‌ای قابل مقایسه با چشم موش‌ها است.

این ویژگی منحصر به فرد بینایی و چشم‌های شگفت‌انگیز کرم، در دنیای حیوانات آن را خاص و منحصر به فرد کرده است. تمرکز این پژوهش بر روی درک این موضوع است که چگونه سیستم‌های عصبی ساده می‌توانند عملکردهای پیچیده و موثر را به انجام برسانند.

نور فرابنفش و زبان پنهان

محققان در حال حاضر در تلاش‌اند تا دلیل دست‌یابی این کرم به چنین بینایی فوق‌العاده‌ای را کشف کنند. سایر قسمت‌های بدن کرم‌ها به جز چشمانشان که برای عملکرد نور را دریافت می‌کنند، شفاف هستند. با توجه به اینکه دیده شدن ممکن است برای وانادیس‌ها هزینه‌های خاصی به دنبال داشته باشد، به نظر می‌رسد مزایای تکاملی چشمان آن‌ها باید فراتر از عواقب منفی باشد.

چگونگی بهره‌گیری کرم‌ها از این چشمان بزرگ همچنان یک معماست، زیرا آن‌ها حیواناتی شب‌زی هستند و در روز که چشمان به بهترین حالت عمل می‌کنند، دیده نمی‌شوند.

هنوز هیچ‌کس موفق به دیدن این کرم در طول روز نشده است، بنابراین نمی‌دانیم آن‌ها در کجا پنهان می‌شوند؛ لذا نمی‌توان احتمال این را رد کرد که این کرم‌ها از چشمان خود حتی در روز بهره‌برداری می‌کنند. آنچه مسلم است، اینکه فعالیت‌های حیاتی آن‌ها همچون جستجو برای غذا و جفت‌گیری، معمولا در شب صورت می‌گیرد.

این کرم‌ها توانایی مشاهده طول موج‌های نوری متفاوتی نسبت به ما انسان‌ها دارند. توانایی بینایی آن‌ها به نور ماوراء بنفش اشاره دارد که برای چشم انسان قابل رویت نیست؛ و به گفته گارم، این ویژگی می‌تواند نشان دهد که هدف چشمان آن‌ها دیدن سیگنال‌های زیست‌تاب در دریای شبانه است.

زیست‌تابی به پروسه تولید و انتشار نور توسط موجودات زنده که ناشی از واکنش‌های شیمیایی در بدنشان است، اطلاق می‌شود.

ما نظری داریم مبنی بر اینکه خود کرم‌ها به‌طور طبیعی نور تولید می‌کنند و از این طریق با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. اگر موجودات از نور آبی یا سبز متداول برای نشان دادن زیست‌تاب بودن استفاده کنند، امکان جذب شکارچیان برای آنان وجود دارد. اما اگر کرم‌ها از نور ماوراء بنفش بهره ببرند، به‌راحتی برای سایر گونه‌ها نامرئی می‌مانند. بنابراین فرضیه ما این است که آن‌ها بینایی ماوراء بنفش را به‌منظور برقراری ارتباط مخفی با یکدیگر به‌وجود آورده‌اند.

این موضوع بسیاری از چیزها را هیجان‌انگیز می‌کند، زیرا زیست‌تابی به وسیله نور ماوراء بنفش هنوز در هیچ موجود زنده دیگری مشاهده نشده است. به همین دلیل امیدواریم بتوانیم این مورد را به عنوان اولین نمونه مستند کنیم.

زمینه‌ای جذاب برای مطالعات رباتیک

بر اساس این کشف، آندرس گارم و همکارانش همچنین همکاری خود را با پژوهشگران رباتیک در دانشگاه جنوبی دانمارک (SDU) آغاز کرده‌اند که به دنبال الهام از فناوری‌های زیست‌شناسی هستند. هدف مشترک آن‌ها بررسی این است که آیا می‌توان مکانیسم‌های موجود در این چشمان را به خوبی درک کرد و آن را به فناوری‌های پیشرفته تبدیل نمود یا خیر.

به گفته گارم، چشمان وانادیس از منظر نظریه تکاملی نیز بسیار جالب‌اند، زیرا ممکن است به درک چالش‌های بزرگ بحث‌های آکادمیک موجود در این حوزه کمک کنند.

چشمان وانادیس به سادگی طراحی شده‌اند اما دارای عملکردی بسیار پیشرفته‌اند. علاوه بر این، آن‌ها در یک بازه زمانی تکاملی کوتاه، تقریباً تنها چند میلیون سال به این شکل درآمده‌اند. این بدین معناست که این حیوانات باید به‌طور مستقل از چشم انسان تکامل یافته باشند و موجودیت بینایی حتی با عملکرد بالا، در مدت زمان نسبتاً کوتاه امکان‌پذیر است.