مارهای کوچک با حرکات آکروباتیک فرار می‌کنند

به گزارش اطلاعات آنلاین به نقل از Current Biology، مارهای کوچک در جنوب شرقی آسیا تکنیک فرار خارق‌العاده‌ای را به کار گرفته‌اند: غلتیدن روی زمین با سرعتی تا چهار برابر سریع‌تر از خزیدن معمولی.

دانشمندان کشف کردند که مارهای نیزار کوتوله این شاهکار را از طریق حرکات بدن دقیقاً هماهنگ انجام می‌دهند که به آنها اجازه می‌دهد بدنشان بچرخد در حالی که سرشان به طرز چشمگیری ثابت می‌ماند.

مارهای کوچک یافت شده در جنوب شرقی آسیا، روشی خارق‌العاده برای فرار از خطر ابداع کرده‌اند. مارهای نیزار کوتوله به جای تکیه بر حرکت آشنای غلتیدن از یک طرف به طرف دیگر، می‌توانند به سرعت روی زمین غلت بزنند و به سرعتی حدود چهار برابر سریع‌تر از حرکت معمول خود برسند.

دانشمندان اکنون کشف کرده‌اند که چگونه این خزندگان کوچک چنین شاهکار غیرمعمولی را انجام می‌دهند. محققان با مطالعه‌ ومشاهده ویدیوهای ضبط شده از زوایای مختلف، کشف کردند که مارها حرکات خود را با دقت قابل توجهی هماهنگ می‌کنند. در حالی که قسمت‌های عقب بدن آنها به سرعت می‌چرخد، سر آنها نسبتاً ثابت، رو به جلو و در ارتفاع تقریباً ثابت باقی می‌ماند.

این یافته‌ها نشان می‌دهد که چگونه یک حیوان می‌تواند از طریق رفتار تخصصی و کنترل بدن، حتی بدون ساختارهای فیزیکی که معمولاً برای غلتیدن لازم است، به یک شکل غیرمنتظره از حرکت دست یابد.

چرا غلتیدن برای حیوانات بسیار دشوار است

غلتیدن ممکن است راهی مؤثر برای سفر سریع به نظر برسد، اما چالش بزرگی را برای موجودات زنده ایجاد می‌کند.

یک چرخ می‌تواند به طور مداوم دور یک محور ثابت بچرخد و به آن اجازه می‌دهد بدون ایجاد اختلال در هر چیزی که از آن پشتیبانی می‌کند، بچرخد. با این حال، حیوانات هیچ مکانیسم قابل مقایسه‌ای برای جدا کردن بدن چرخان خود از سرشان ندارند.

اگر تمامی بدن یک حیوان به هم بپیچد، سر و اندام‌های حسی آن نیز باید بچرخند. این امر می‌تواند حفظ تعادل، تنظیم موقعیت بدن و هدایت در جهت مورد نظر را دشوار کند. با افزایش سرعت غلتیدن، مدیریت این مشکلات حتی دشوارتر می‌شود.

با این حال، مارهای نیزار کوتوله متعلق به جنس Pseudorabdion راهی برای دور زدن این محدودیت‌ها پیدا کرده‌اند.

این مارهای کوچک آسیای جنوب شرقی از معدود حیواناتی هستند که به طور عمدی به عنوان وسیله‌ای برای فرار از شکارچیان بالقوه غلت می‌زنند. رفتار غیرمعمول آنها در راهنماهای میدانی ظاهر شده و قبلاً در طول یک مشاهده میدانی مستند شده بود، اما دانشمندان حرکاتی را که این امر را ممکن می‌کرد، به طور کامل درک نکرده بودند.

مارهای کوچک چهار برابر سریع‌تر از غلتیدن می‌غلتند

برای بررسی این استراتژی فرار قابل توجه، محققان از مارهای نیزار کوتوله از چندین زاویه فیلمبرداری کردند و نحوه حرکت قسمت‌های مختلف بدن آنها را در حین غلتیدن به دقت بررسی کردند.

نتایج سرعت‌های چشمگیری را نشان داد. هنگام غلتیدن، مارها به حداکثر سرعت رو به جلو از ۱.۷۲ تا ۳.۶۹ متر در ثانیه رسیدند؛ تقریباً چهار برابر حداکثر سرعت آنها هنگام حرکت موجی جانبی، حرکت آشنای پهلو به پهلو که توسط اکثر مارها استفاده می‌شود.

با وجود حرکت بسیار سریع، مارها توانستند یک مسیر مسابقه باریک به عرض تنها ۲۰ سانتی‌متر را دنبال کنند که نشان می‌دهد حرکات غلتیدن آنها صرفاً غلتیدن کنترل نشده نیست.

بررسی دقیق‌تر ضبط‌ها، توالی حرکات پیچیده و شگفت‌آوری را آشکار کرد.

مارها به جای چرخاندن کل بدن خود با هم، بین غلتیدن به یک طرف و تاب دادن یک بخش منحنی از بدن خود به سمت پایین در کنار سرشان، متناوباً حرکت می‌کنند. محققان این حرکت جارویی رو به پایین را "ضربه" نامیدند.

در طول هر چرخه متوالی، طرفی که زمین را لمس می‌کند تغییر می‌کند و جهت ضربه از چپ به راست یا راست به چپ تغییر می‌کند. با تکرار این الگوی زمان‌بندی شده دقیق، مارها حرکت غلتشی رو به جلو مداوم ایجاد می‌کنند.

راز قابل توجه فرار سریع آنها

یکی از شگفت‌انگیزترین اکتشافات مربوط به اتفاقی بود که برای سر مارها در طول این حرکات سریع می‌افتد.

اگرچه قسمت‌های عقب بدن آنها چرخش قابل توجهی دارند، اما مارها سر خود را در جهتی نگه می‌دارند که حرکت می‌کنند. سر به جای چرخش همراه با بقیه بدن، نسبتاً ثابت می‌ماند.

محققان همچنین دریافتند که مارها ارتفاع سر نسبتاً ثابتی را نسبت به زمین حفظ می‌کنند. این تثبیت به ویژه در سرعت‌های بالاتر قابل توجه است؛ زمانی که مارها تمایل دارند سر خود را بالا نگه دارند و حرکات رو به بالا و پایین را به حداقل برسانند.

ثابت نگه داشتن سر در حالی که بقیه بدن می‌چرخد، ممکن است به حیوانات کمک کند تا در طول فرارهای سریع خود، کنترل و جهت‌یابی مؤثری داشته باشند.

این توانایی به ویژه قابل توجه است زیرا مارها این کار را بدون جداسازی مکانیکی بین قسمت‌های چرخان و تثبیت‌شده بدن خود انجام می‌دهند.

آنچه مارهای غلتان درباره تکامل آشکار می‌کنند

این کشف نشان می‌دهد که چگونه هماهنگی پیچیده می‌تواند به حیوانات اجازه دهد بر محدودیت‌های فیزیکی غلبه کنند که در غیر این صورت ممکن است انواع خاصی از حرکت را غیرعملی کند.

اگرچه مارهای نیزار کوتوله فاقد چیزی شبیه به محور چرخ هستند، اما بدن خود را به طور مؤثر به مناطقی با عملکردهای مختلف تقسیم می‌کنند. بخش زیادی از بدن حرکات چرخشی قدرتمند مورد نیاز برای نیروی محرکه را انجام می‌دهد، در حالی که سر برای پشتیبانی از حرکت کنترل‌شده ثابت می‌ماند.

این استراتژی غیرمعمول به مارها اجازه می‌دهد تا سرعت، کنترل جهت و چرخش سریع بدن را به گونه‌ای ترکیب کنند که پیش‌بینی آن تنها از آناتومی آنها دشوار است.

به طور گسترده‌تر، یافته‌ها یک اصل مهم تکامل حیوانات را برجسته می‌کنند: ساختار فیزیکی لزوماً طیف کامل حرکاتی را که یک حیوان می‌تواند انجام دهد تعیین نمی‌کند. رفتارهای نوآورانه و هماهنگی دقیق عضلانی می‌تواند امکانات کاملاً جدیدی را ایجاد کند و به موجودات اجازه دهد شاهکارهایی را انجام دهند که شکل بدن آنها در ابتدا غیرممکن به نظر می‌رسید.