عنکبوت ها در جاذبه صفر فضا چه کارهای شگفت‌انگیزی انجام می‌دهند؟

عنکبوت ها در جاذبه صفر فضا چه کارهای شگفت‌انگیزی انجام می‌دهند؟

در تازه‌ترین تحقیقات انجام شده روی وضعیت عنکبوت ها در فضا اطلاعات شگفت‌انگیزی در مورد قابلیت‌های ویژه این جانداران در جاذبه صفر به دست آمده است.

عنکبوت ها در فضا چگونه تار به وجود می‌آورند؟ این سوالی بوده که به تازگی در تحقیقی جالب‌توجه، جواب‌های شگفت‌انگیزی برای آن ارائه شده است. در ادامه با ما همراه باشید تا تاثیر جاذبه صفر فضا روی کارایی عنکبوت‌ها را بررسی کنیم.

عنکبوت‌های گردباف (orb spiders) نه تنها به خاطر تارهای بزرگ و رنگ‌های شگفت‌انگیز روی بدنشان معروف‌اند، بلکه به واسطه کمک‌های ویژه‌ای که به توسعه دانش بشری کرده‌اند شناخته می‌شوند. جالب است بدانید که تاکنون تحقیقات جالب‌توجهی در مورد قابلیت‌های تار این موجودات انجام شده و در کنار اکتشافات جالب‌توجه مرتبط با زندگی عنکبوت‌های مورد نظر، پژوهش‌های جالبی برای تبدیل تار تنیده شده به رشته‌های عصبی مصنوعی انجام شده است.

عنکبوت ها در جاذبه صفر فضا چه کارهای شگفت‌انگیزی انجام می‌دهند؟

در همین رابطه، تازه‌ترین تحقیق انجام شده روی وضعیت عنکبوت ها در فضا نشان داده که عنکبوت گردباف در جاذبه صفر خارج از جو زمین می‌تواند از طریق نور اطراف، جهت‌های بالا و پایین را تشخیص دهد. البته این تنها تحقیق انجام شده نبوده که شامل عنکبوت‌ها و جاذبه می‌شود؛ تاکنون دانشمندان در قالب پژوهش‌های مختلف وزنه‌های کوچکی را به بدن برخی از این بندپایان متصل کرده‌اند، آن‌ها را درون سانتریفیوژها قرار داده‌اند، عنکبوت‌ها را مجبور به تنیدن تار در حالت افقی کرده‌اند، به صورت مداوم جانداران مورد نظر را به هنگام تنیدن تار چرخانده‌اند و در طول دهه‌های گذشته، رنج گسترده‌ای از پژوهش‌های مرتبط با جاذبه را روی آن‌ها اجرا کرده‌اند.

به دنبال بررسی عنکبوت ها در فضا

با این تفاسیر، تازه‌ترین تحقیق انجام شده توسط پژوهشگرانی از سوئیس و آمریکا، به ما می‌گوید که تاکنون قابلیت عنکبوت‌ها برای تولید تار در جاذبه صفر فضا مورد آزمایش قرار داده نشده است. این محققان می‌گویند که جاذبه تاثیر بسیار مهمی روی فرآیند تولید تار دارد، اما تحقیقات گذشته فاکتور از بین بردن جاذبه را در این شرایط در نظر نگرفته‌اند. با این حال تنها روشی که می‌توان از طریق آن به این سوالات پاسخ داد، قرار دادن عنکبوت ها در فضا و بردن این بندپایان به محیطی بوده که در آن هیچ جاذبه‌ای وجود ندارد.

البته در گذشته هم سابقه داشته که عنکبوت‌ها به فضا برده شوند، اما تحقیق جدید دانشمندان سویسی و آمریکایی جامع‌ترین و دقیق‌ترین کار پژوهشی بوده که عنکبوت‌ها و جاذبه صفر را کنار هم گذاشته است. متاسفانه تحقیقات پیشین هرکدام شامل ایرادات و اتفاقات ویژه‌ای بودند که اعتبار نتایج آن‌ها را تا حدی زیر سوال می‌برد؛ به عنوان مثال در دهه ۷۰ میلادی ناسا عنکبوت‌های باغچه‌ای را در قالب یک پروژه آزمایش‌های دانش آموزی، به اولین ایستگاه فضایی آمریکایی به نام اسکای لب (Skylab) برد. با این وجود محدودیت‌های آن زمان باعث شد تا نتیجه جالب‌توجهی از این بررسی‌ها به دست نیاید.

سابقه پژوهش در مورد عنکبوت ها در فضا

در تحقیق دهه ۷۰ هیچ تصویری از کل تارهای تنیده شده به هنگام حضور این عنکبوت ها در فضا تهیه نشد و به علاوه، از آنجایی که هیچ آب و غذایی به بندپایان مورد نظر داده نمی‌شد، ناهماهنگی‌های به وجود آمده در تارهای تنیده شده را می‌توان به تغییر شرایط تغذیه‌ای عنکبوت‌ها نسبت داد.

پس از آزمایش مورد نظر، در سال ۲۰۰۸ محققان برای بار دیگر دو گونه از عنکبوت گردباف را به ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) در ارتفاع ۴۰۰ کیلومتری سطح زمین بردند تا شرایط عنکبوت ها در فضا را برای بار دیگر، در آزمایشی دقیق‌تر بررسی کنند. در این آزمایش یکی از عنکبوت‌ها به عنوان مرکز توجه تحقیقات در نظر گرفته شده بود و عنکبوت دوم هم به عنوان ذخیره به فضا برده شد.

یکی از تفاوت‌های تحقیق سال ۲۰۰۸ با پژوهش قبلی فراهم کردن آب و غذای مورد نیاز عنکبوت‌ها بود. غذای تهیه شده برای این جانداران یک کلنی از مگس‌های میوه‌ای بود، اما برخی اتفاقات غیر منتظره و حتی خنده‌دار باعث شد تا این پژوهش هم مانند تحقیق دهه ۷۰ میلادی نتایج معتبر و دقیقی به دانشمندان ندهد. یکی از این اتفاقات فرار عنکبوت ذخیره از محفظه خودش و ورود آن به محفظه عنکبوت اصلی بود که باعث شد تا تار تنیده شده توسط دو موجود با هم ادغام شود. به علاوه این بندپایان نتوانستند جمعیت مگس‌های موجود را کنترل کنند و این مسئله هم باعث شد تا دردسرهای دیگری در تحقیق مورد نظر به وجود بیاید.

اشتباهات پیشین و موفقیت‌های اخیر

در مقاله تحقیق سال ۲۰۰۸ گفته شده که افزایش بیش از حد جمعیت مگس‌ها باعث شد تا لارو این حشرات تنها دو هفته پس از قرار دادن عنکبوت ها در فضا شروع به پوشاندن پنجره محفظه آزمایش کند و یک ماه پس از شروع آزمایش، شیشه مورد نظر کامل پوشیده شده بود و دیدن عنکبوت‌ها به کلی غیر ممکن شد.

با این حال، ماجرای تحقیق در مورد عنکبوت‌ها در جاذبه صفر ادامه پیدا کرد و در فرصتی دیگر، دانشمندان آزمایش مورد نظر را در سال ۲۰۱۱ تکرار کردند. در این پژوهش خوشبختانه هیچ عنکبوتی فرار نکرد، تصاویر جالب‌توجهی از آزمایش تهیه شد و جمعیت مگس‌های مورد نظر هم به حد انفجار نرسید.

عنکبوت ها در جاذبه صفر فضا چه کارهای شگفت‌انگیزی انجام می‌دهند؟

در این تحقیق تصاویر فعالیت‌های عنکبوت‌ها هر پنج دقیقه یک بار تهیه می‌شدند و برای شبیه‌سازی نور روز و شب، چراغ محفظه آزمایش هر دوازده ساعت یک بار روشن می‌شد. البته این پژوهش هم با اشتباهاتی همراه بود، اما نتایج کلی به دست آمده رضایت‌بخش بودند و پژوهش مورد نظر بعد از دو ماه، اطلاعات جالب‌توجهی را در اختیار دانشمندان قرار داد.

به عنوان مثال یکی از اشتباهات تحقیق ۲۰۱۱ این بود که دو عنکبوت از چهار عنکبوتی که به عنوان ماده در محفظه گذاشته شده بودند، در حقیقت نر بودند. با این حال گفته شده که عنکبوت‌های نر موجود به مدت ۶۵ روز در شرایط جاذبه صفر دوام آورده و به هنگام بازگشت به زمین همچنان زنده بودند. عنکبوت‌های ماده هم در مدت آزمایش ۳۴ شبکه تار را به وجود آورده و سه مرتبه هم پوست انداختند. هردوی این اتفاقات رکوردهای مهمی در تحقیقات انجام شده روی عنکبوت ها در فضا به حساب می‌آیند.

فعالیت عنکبوت ها در فضا

 

با این وجود استفاده از نور مصنوعی که شب و روز را شبیه‌سازی می‌کرد باعث شد تا دانشمندان به کشف مهمی در تحقیقات دست یابند؛ به صورت کلی، وقتی جاذبه وجود داشته باشد تار تنیده شده توسط عنکبوت‌ها به صورت نامتقارن بوده و وقتی عنکبوت روی مرکز تار می‌نشیند، همیشه قسمت جلویی بدن جاندار به سمت پایین یا همان جهت اصلی جاذبه خواهد بود. این مسئله باعث شده تا دانشمندان جاذبه را به عنوان اصلی‌ترین فاکتور در فعالیت‌های عنکبوت‌ها در نظر بگیرند و نکته جالب این بوده که جهت نور تابیده شده در محیط و یا حتی بودن یا نبودن نور، زمانی که جاذبه وجود داشته باشد، در فعالیت عنکبوت بی‌تاثیر است.

با این حال تحقیقات بیشتر دانشمندان نشان داده که نور می‌تواند بعد از جاذبه نقش اصلی را در توانایی تشخیص جهت‌ها برای این بندپایان ایفا کند. گفته شده که با قرار دادن عنکبوت ها در فضا و حذف فاکتور جاذبه از محیط آزمایش، این بندپایان تارهای متقارن‌تری تولید می‌کنند، ولی جهت قرارگیری آن‌ها در مرکز تارها به شکلی بوده که منبع نور مصنوعی موجود در خلاف جهت جاذبه خواهد بود؛ به بیان دیگر عنکبوت تصور می‌کند که نور مصنوعی همان خورشیدی بوده که در آسمان می‌درخشد و با در نظر گرفتن این نکته، جهت تنیدن تار و نشستن در مرکز شبکه تار را تعیین می‌کند.

تحقیقات آینده

ساموئل چوکه (Samuel Zschokke)، زیست شناس و عضو تیم دانشمندانی که در تحقیق سال ۲۰۱۱ شرکت داشتند می‌گوید که او و تیمش تصور نمی‌کردند که نور محیط چنین نقشی روی فعالیت عنکبوت‌ها داشته باشد. چوکه می‌گوید که به صورت اتفاقی، قرار گرفتن منبع نور در بالای محفظه آزمایش باعث شد تا این دانشمندان به نقش جهت نور در وضعیت عنکبوت ها در فضا پی ببرند و اگر به هر شکلی، لامپ استفاده شده در جای دیگری قرار داده می‌شد، نتایج به دست آمده محققان را متوجه نقش جهت نور نمی‌کرد.

همان‌طور که می‌بینیم، برخورداری از یک سیستم پشتیبانی برای تعیین جهت تنیدن تار موضوع شگفت‌انگیزی در میان رفتارهای عنکبوت‌ها بوده، چرا که این موجودات هیچ گاه در طول فرآیند تکامل خود، در محیط بدون جاذبه قرار نگرفته‌اند؛ اما اینجا باید از خود پرسید که چگونه چنین سیستم پشتیبانی در عنکبوت‌ها به وجود آمده و عنکبوت‌های روی زمین چه سودی از داشتن این سیستم می‌برند؟

چوکه و همکارانش می‌گویند که انجام تحقیقات بیشتر می‌تواند ما را به جواب این سوالات نزدیک‌ کند. مقاله این تیم تحقیقاتی با وجود گذشت ۹ سال از انجام آزمایش اولیه در ایستگاه فضایی بین‌المللی در سال ۲۰۱۱، به تازگی در ژورنال “The Science of Nature” منتشر شده است.

پاسخ بدهید

وارد کردن نام و ایمیل اجباری است | در سایت ثبت نام کنید یا وارد شوید و بدون وارد کردن مشخصات نظر خود را ثبت کنید *

*

یک دیدگاه

  1. درسته که فیلمبرداری این فیلم با این کیفیت برای عموم افراد و بخصوص دانشمندان میتونه جذاب باشه اما استفاده از دوربین رنگی میتونه گزینه بهتری باشه