كشف تازه دانشمندان درباره سيستم عجيب و غريب بينايی فيل‌ماهی
آفتاب‌‌نیوز : آفتاب: گونه‌يي فيل‌ماهي مجهز به نوعي سيستم بصري است كه امكان عملكرد همزمان گيرنده‌هاي نوري چشم در تاريكي و روشنايي را به آن مي‌دهد.
به گزارش ايسنا، هنگامي كه انسان از مكاني روشن وارد تاريكي يك غار مي‌شود، در چند لحظه نخست قادر به رويت هيچ شيئي نبوده و مجبور است چند دقيقه‌يي در فضاي جديد بدون تحرك بايستد تا چشم خود را با تاريكي وفق دهد.
اين پديده به هنگام خروج از غار نيز رخ داده و شفافيت آفتاب چشم فرد را در لحظه نخست خيره مي‌كند. اين امر به اين دليل روي مي‌دهد كه چشم انسان داراي دو نوع گيرنده بوده كه يكي در نور روشن و ديگري در نور تاريك عمل مي‌كند.
با اين حال، فيل‌ماهي پيترها (Peters' elephantnose fish) با چنين محدوديتي مواجه نبوده زيرا سيستم خاص بينايي‌اش به طور همزمان از هر دو نوع گيرنده بهره برده و اين مزيت به آن در رصد درنده‌ها از خلال آب تيره كمك شاياني مي‌كند.
اين آبزي به خانواده بزرگ فيل‌ماهي‌ها تعلق داشته كه زيستگاه همگي آنها آفريقاست. اين موجودات نام خود را از برآمدگي‌هاي خرطوم‌مانند در جلو سرشان گرفته‌اند. اما در حالي كه خرطوم فيل‌ها بسط دماغشان بوده، خرطوم اين ماهيان قهوه‌يي رنگ بسط دهان‌هايشان است.
بسياري از موجودات شامل انسان‌ها مجهز به دو نوع گيرنده نوري در شبكيه چشمشان هستند: ميله‌يي و مخروطي. گيرنده‌هاي ميله‌يي نور تاريك را حس كرده اما در نور روشن سفيد شده و فعاليتشان متوقف مي‌شود. گيرنده‌هاي مخروطي در نور تاريك قادر به ديدن بوده اما در صورت وجود نور كافي مي‌توانند جزئيات ريز و رنگ‌ها را رويت كنند.
چشم بسياري از حيوانات در هر دوي اين موقعيت‌ها به طور همزمان قادر به ديدن نيست. حيواناتي كه در طول روز فعال بوده، نسبت به حيوانات شبانه چون روباه‌ها داراي تعداد مخروط‌هاي بيشتري هستند. مخروط‌ها در ناحيه مركزي چشم انسان موسوم به حفره تجمع كرده كه در آن نور به طور شديدي متمركز شده و ميله‌ها خارج از اين ناحيه قرار دارند. در نتيجه اين فرايند، ما داراي قدرت بينايي فوق‌العاده طي روز بوده و در طول شب از بينايي نسبتاً ضعيفي برخورداريم.
با اين حال، شبكيه چشم فيل ماهي پيترها داراي ساختار كاملاً متفاوتي است. اين ناحيه توسط فرورفتگي‌هاي فنجاني شكل پوشيده شده و نزديك به 30 مخروط درون هر فنجان مستقر بوده و در قسمت زيرين آن چند صد ميله قرار گرفته‌اند.
به گفته آندرياس رايخنباخ از موسسه تحقيقات مغزي در لايپزيگ آلمان، به دليل طرح خاص شبكيه چشم ماهي، دانشمندان تا 10 سال قبل اين آبزي را نابينا تصور مي‌كردند.
اما اين دانشمند هم‌اكنون دريافته كه هر فنجان داراي يك لايه از سلول‌هاي بزرگ مملو از بلورهاي گوآنين است. اين سلول‌ها سطح آينه‌يي را تشكيل داده كه شدت نور درون فنجان‌ها را تقويت كرده و وجود نور كافي را براي عملكرد مخروط‌ها تضمين مي‌كند.
همزمان به اين دليل كه فنجان‌ها مقدار قابل توجهي از نور را مصرف مي‌كنند، فقط كميت كوچكي از آن به مخروط‌ها مي‌رسد. در نتيجه، هر دو مجموعه گيرنده‌ها توسط كسر مناسبي از نور تجهيز مي‌شوند.
با اين حال، هنگامي كه رايخنباخ بينايي اين ماهيان را آزمايش كرد، به نظر مي‌آمد كه عملكرد مناسبي از خود نشان ندادند. براي نمونه، آنها فقط قادر به رويت اشيائي بودند كه نوار بزرگي از ميدان بصري آنها را پوشانده بودند. چنان‌چه انسان‌ها چنين بينايي بدي داشتند، از رويت هر شيئي كه عرضش كمتر از يك ششم ماه كامل بود، بازمي‌ماندند.
اما فيل ماهي پيترها در رصد اشيا متحرك بزرگ در يك پس‌زمينه درهم‌ريخته بسيار ماهر بودند. اين توانايي براي اين ماهي كه در سياه‌آب زندگي مي‌كند، بسيار حياتي است. هنگامي كه آبزي در معرض يك مانيتور نشان‌دهنده يك محرك سياه‌رنگ بر روي يك پس‌زمينه سفيد قرار گرفت، آن را همچون يك ماهي طلايي رصد كرد. اما هنگامي كه يك الگوي آوايي خاكستري مانند تلويزيون تنظيم‌نشده به وي تحميل مي‌شد، اين فيل ماهي محرك را سريع‌تر از ماهي طلايي شناسايي مي‌كرد. مهارت ماهي مزبور به وي در رصد درنده‌هاي وارد شده مانند گربه ماهي كمك مي‌كند و رايخنباخ بر اين باور است كه سيستم بينايي عجيب و غريب اين آبزي يك خطا نبوده و در واقع بهترين ساختار براي آن است.
اين ماهي همچنين با استفاده از خرطومش راه خود را از ميان تاريكي پيدا مي‌كند. خرطوم ميدان الكتريكي ضعيفي توليد كرده كه به آن در ادراك محيط اطراف، تمايز بين اشيا مختلف و همچنين شكار لارواي حشرات از خلال تاريكي كمك مي‌كند.
موجود مزبور بهاي اين حس الكتريكي را پرداخته زيرا پردازش سيگنال‌ها نيازمند قدرت مغزي است و بنابراين ماهي داراي يك سر استثنائي بزرگ بوده و در نتيجه 60 درصد اكسيژن استنشاق شده به مغزش مي‌رود. اين در حالي است كه مغز انسان فقط 20 درصد كل اكسيژن بدن را به خود اختصاص مي‌دهد.
به گزارش ايسنا، هنگامي كه انسان از مكاني روشن وارد تاريكي يك غار مي‌شود، در چند لحظه نخست قادر به رويت هيچ شيئي نبوده و مجبور است چند دقيقه‌يي در فضاي جديد بدون تحرك بايستد تا چشم خود را با تاريكي وفق دهد.
اين پديده به هنگام خروج از غار نيز رخ داده و شفافيت آفتاب چشم فرد را در لحظه نخست خيره مي‌كند. اين امر به اين دليل روي مي‌دهد كه چشم انسان داراي دو نوع گيرنده بوده كه يكي در نور روشن و ديگري در نور تاريك عمل مي‌كند.
با اين حال، فيل‌ماهي پيترها (Peters' elephantnose fish) با چنين محدوديتي مواجه نبوده زيرا سيستم خاص بينايي‌اش به طور همزمان از هر دو نوع گيرنده بهره برده و اين مزيت به آن در رصد درنده‌ها از خلال آب تيره كمك شاياني مي‌كند.
اين آبزي به خانواده بزرگ فيل‌ماهي‌ها تعلق داشته كه زيستگاه همگي آنها آفريقاست. اين موجودات نام خود را از برآمدگي‌هاي خرطوم‌مانند در جلو سرشان گرفته‌اند. اما در حالي كه خرطوم فيل‌ها بسط دماغشان بوده، خرطوم اين ماهيان قهوه‌يي رنگ بسط دهان‌هايشان است.
بسياري از موجودات شامل انسان‌ها مجهز به دو نوع گيرنده نوري در شبكيه چشمشان هستند: ميله‌يي و مخروطي. گيرنده‌هاي ميله‌يي نور تاريك را حس كرده اما در نور روشن سفيد شده و فعاليتشان متوقف مي‌شود. گيرنده‌هاي مخروطي در نور تاريك قادر به ديدن بوده اما در صورت وجود نور كافي مي‌توانند جزئيات ريز و رنگ‌ها را رويت كنند.
چشم بسياري از حيوانات در هر دوي اين موقعيت‌ها به طور همزمان قادر به ديدن نيست. حيواناتي كه در طول روز فعال بوده، نسبت به حيوانات شبانه چون روباه‌ها داراي تعداد مخروط‌هاي بيشتري هستند. مخروط‌ها در ناحيه مركزي چشم انسان موسوم به حفره تجمع كرده كه در آن نور به طور شديدي متمركز شده و ميله‌ها خارج از اين ناحيه قرار دارند. در نتيجه اين فرايند، ما داراي قدرت بينايي فوق‌العاده طي روز بوده و در طول شب از بينايي نسبتاً ضعيفي برخورداريم.
با اين حال، شبكيه چشم فيل ماهي پيترها داراي ساختار كاملاً متفاوتي است. اين ناحيه توسط فرورفتگي‌هاي فنجاني شكل پوشيده شده و نزديك به 30 مخروط درون هر فنجان مستقر بوده و در قسمت زيرين آن چند صد ميله قرار گرفته‌اند.
به گفته آندرياس رايخنباخ از موسسه تحقيقات مغزي در لايپزيگ آلمان، به دليل طرح خاص شبكيه چشم ماهي، دانشمندان تا 10 سال قبل اين آبزي را نابينا تصور مي‌كردند.
اما اين دانشمند هم‌اكنون دريافته كه هر فنجان داراي يك لايه از سلول‌هاي بزرگ مملو از بلورهاي گوآنين است. اين سلول‌ها سطح آينه‌يي را تشكيل داده كه شدت نور درون فنجان‌ها را تقويت كرده و وجود نور كافي را براي عملكرد مخروط‌ها تضمين مي‌كند.
همزمان به اين دليل كه فنجان‌ها مقدار قابل توجهي از نور را مصرف مي‌كنند، فقط كميت كوچكي از آن به مخروط‌ها مي‌رسد. در نتيجه، هر دو مجموعه گيرنده‌ها توسط كسر مناسبي از نور تجهيز مي‌شوند.
با اين حال، هنگامي كه رايخنباخ بينايي اين ماهيان را آزمايش كرد، به نظر مي‌آمد كه عملكرد مناسبي از خود نشان ندادند. براي نمونه، آنها فقط قادر به رويت اشيائي بودند كه نوار بزرگي از ميدان بصري آنها را پوشانده بودند. چنان‌چه انسان‌ها چنين بينايي بدي داشتند، از رويت هر شيئي كه عرضش كمتر از يك ششم ماه كامل بود، بازمي‌ماندند.
اما فيل ماهي پيترها در رصد اشيا متحرك بزرگ در يك پس‌زمينه درهم‌ريخته بسيار ماهر بودند. اين توانايي براي اين ماهي كه در سياه‌آب زندگي مي‌كند، بسيار حياتي است. هنگامي كه آبزي در معرض يك مانيتور نشان‌دهنده يك محرك سياه‌رنگ بر روي يك پس‌زمينه سفيد قرار گرفت، آن را همچون يك ماهي طلايي رصد كرد. اما هنگامي كه يك الگوي آوايي خاكستري مانند تلويزيون تنظيم‌نشده به وي تحميل مي‌شد، اين فيل ماهي محرك را سريع‌تر از ماهي طلايي شناسايي مي‌كرد. مهارت ماهي مزبور به وي در رصد درنده‌هاي وارد شده مانند گربه ماهي كمك مي‌كند و رايخنباخ بر اين باور است كه سيستم بينايي عجيب و غريب اين آبزي يك خطا نبوده و در واقع بهترين ساختار براي آن است.
اين ماهي همچنين با استفاده از خرطومش راه خود را از ميان تاريكي پيدا مي‌كند. خرطوم ميدان الكتريكي ضعيفي توليد كرده كه به آن در ادراك محيط اطراف، تمايز بين اشيا مختلف و همچنين شكار لارواي حشرات از خلال تاريكي كمك مي‌كند.
موجود مزبور بهاي اين حس الكتريكي را پرداخته زيرا پردازش سيگنال‌ها نيازمند قدرت مغزي است و بنابراين ماهي داراي يك سر استثنائي بزرگ بوده و در نتيجه 60 درصد اكسيژن استنشاق شده به مغزش مي‌رود. اين در حالي است كه مغز انسان فقط 20 درصد كل اكسيژن بدن را به خود اختصاص مي‌دهد.
گزارش خطا
ارسال به دوستان
نسخه چاپی
ذخیره عضویت در خبرنامه 
پربحث ترین عناوین
پرطرفدار ترین عناوین
لینک های مفید