به گزارش ثریا انسان‌ها در مسیریابی و ناوبری از شگفت‌انگیزترین موجودات روی کره زمین هستند ولی به نظر می‌رسد حشرات توانایی ناوبری بهتری از انسان‌ها دارند. یافتن مسیر برگشت به خانه برای حشرات ضروری و گاهی به منزله مرگ و زندگی آن‌ها است. از همین رو دانشمندان تعدادی از حشرات مانند مورچه‌ها و سوسک‌ها را منجمد می‌کنند تا ضمن بررسی مغز این حشرات فرایند یادگیری آن‌ها درک کنند.

مهارت مورچه‌ها برای مسیریابی فوق‌العاده است برخی از نمونه‌های این حشرات که در صحرا زندگی می‌کنند می‌توانند به راحتی در فاصله ۱ کیلومتری از محل سکونتشان مسیر مناسب برای برگشت به کلونی را پیدا کرده و به راه خود ادامه دهند. این ویژگی مربوط به بدن و مغز مورچه‌ها است و طبق تحقیقات هیچ خاصیت خاصی در زمین وجود ندارد که این حشرات را راهنمایی کند. چنین توانایی به مورچه‌ها اجازه می‌دهد پس از یافتن غذا با خیال آسوده به سمت خانه بازگردند. به نظر می‌رسد مورچه‌ها همانند کاشفان اولیه قاره آمریکا برای مسیریابی از موقعیت خورشید و ماه در آسمان استفاده می‌کنند.

برای درک بهتر مسیریابی شگفت‌انگیز مورچه‌ها باید توجه کنید که ۱ کیلومتر بیش از ۱۰۰ هزار برابر طول بدن این حشرات است. اگر انسان‌ها بخواهند چنین مسیری را پیاده طی کنند باید سفر خود را از واشنگتن آغاز کرده و تا نیویورک پیاده بروند و برای اینکه در زمان مناسب به مقصد برسند باید بارها به منظور استراحت و تجدید قوا توقف کنند.

در مغز حشرات

به لطف توسعه ابزارهای جانورشناسی در سال‌های اخیر دانشمندان توانسته‌اند سلول‌ها را وادار سازند رنگ‌های مختلفی را از خود ساطع کنند. این دستاورد بزرگ به زیست‌شناسان امکان بررسی تک‌تک نورون‌ها و نحوه اتصال آن‌ها به یکدیگر در قسمت‌های مختلف مغز را می‌دهد. اکنون دانشمندان در تلاش هستند تا با بررسی عملکرد نورون‌ها در قسمت‌های مختلف مغز چگونگی مسیریابی حشرات و به ویژه مورچه‌ها را درک کنند. جانورشناسان معتقدند مغز مورچه‌ها در زمان حرکت این حشرات در هر لحظه اطلاعات زمانی و مکانی را ضبط و در حافظه ثبت می‌کند و از همین رو مورچه‌ها حتی زمانی که در فاصله زیادی از کلونی خود قرار دارند بازهم به راحتی مسیر برگشت به خانه را می‌یابند. هم جهت و هم مسافت طی شده توسط مورچه‌ها در مغز این حشرات کدگذاری می‌شود و حالا محققان در صدد هستند تا دریابند این حشرات چگونه اطلاعات ذخیره شده در حافظه را برای مسیریابی استفاده می‌کنند؟

تحقیق در حافظه حشرات

حتی با وجود کسب اطلاعات گسترده از مغز مورچه‌ها چگونگی مسیریابی این حشرات معمایی بزرگ بود. این حشرات برای یافتن دقیق‌ترین مسیر باید اطلاعات موجود در حافظه و موقعیت مکانی خود را به طور دائم به‌رورسانی کنند و در عین حال باید جزئیات جدیدی از مسیر حرکت طی شده را به خاطر بسپارند. معمولاً به‌روزرسانی سریع و ماندگاری طولانی در مغز باهم سازگاری ندارند و بسیاری از جانوران نمی‌توانند ضمن پردازش اطلاعات جدید از داده‌های قدیمی نیز استفاده کنند. پس از بررسی‌های طولانی مدت و گسترده دانشمندان به این نتیجه رسیدند که منجمد کردند حشرات بهترین روش برای یافتن پاسخ پرسش‌های موجود در مورد چگونگی مسیریابی مورچه‌ها است.

متخصصان بیهوشی می‌دانند وقتی فردی بیهوش می‌شود رویدادهای خاصی را که قبل از بیهوشی اتفاق افتاده فراموش می‌کند اما بسته به نوع ذخیره‌سازی خاطرات موارد دیگری را به یاد می‌آورد. نزدیک‌ترین حالت به بیهوشی در حشرات خنک کردن بدن آن‌ها است. هنگامی دمای بدن مورچه‌ها را تا دمای ذوب یخ یعنی صفر درجه سانتی‌گراد کاهش می‌دهیم فعالیت الکتریکی متوقف شده و این حشرات به کما می‌روند. اگر خاطراتی که شامل جهت و فاصله مورچه‌ها از کلونی است در حافظه کوتاه مدت ذخیره شده باشد پس از منجمد شدن از بین می‌رود ولی در صورتی که این اطلاعات در حافظه طولانی مدت ثبت شوند مورچه حتی بعد از انجماد نیز قادر به یادآوری آن‌ها است.

دانشمندان برای درک عملکرد مغز مورچه‌ها و سوسک‌ها تعدادی از این حشرات را منجمد کرده و پس از ۳۰ دقیقه آن‌ها در محلی ناآشنا و دور از کلونی رها کردند تا مشاهده کنند مورچه‌ها چگونه مسیر حرکت خود را می‌یابند. به طور معمول وقتی حشرات در محلی ناآشنا رها می‌شوند به جایی می‌روند که انتظار دارند لانه آنجا باشد یعنی به موازات مسیر عادی خود حرکت و شروع به جست‌وجوی لانه می‌کنند. پس از رهاسازی مورچه‌های منجمد شده در محلی دور از کلونی مشاهده شد که این حشرات به سرعت مسیر درست را انتخاب کرده و به سمت لانه حرکت کردند ولی به نظر می‌رسد مورچه‌ها فراموش کردند چه میزان مسافت را طی کرده و فاصله آن‌ها با کلونی چقدر است از همین رو خیلی زود شروع به جست‌وجو کردند.

مسیریابی پس از انجماد مغز

در ابتدا دانشمندان از عملکرد مورچه‌ها برای یافتن کلونی سردرگم شدند ولی پس از بررسی‌های بیشتر این توجیه مطرح شد که احتمالاً ارتباط بین حافظه کوتاه مدت و طولانی مدت پس از انجماد مغز کمی تحلیل می‌رود و از همین رو مورچه‌ها برداشت دقیقی از فاصله خود از کلونی به محض بیرون آمدن از کما ندارند. گروه‌های مختلفی از زیست‌شناسان با ابراز خرسندی از تحقیقات در خصوص عملکرد مغز مورچه‌ها اعلام کردند شناخت شیوه مسیریابی مورچه‌ها فرصت بهره‌مندی از دقیق‌ترین سیستم‌های ناوبری را برای انسان‌ها فراهم می‌کند و می‌توان امیدوار بود در آینده بدون نیاز به ابزارهای الکترونیکی دقیق‌ترین مسیر به هر نقطه‌ای از کره زمین را پیدا کرد.

منبع: باشگاه خبرنگاران