حیواناتی که نامرئی می‌شوند

گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا؛ همه ما درباره هشت‌پاها و ماهی‌های مرکبی که با استفاده از رنگ خود را شبیه محیط اطراف می‌کنند، چیزهایی شنیده‌ایم. اما بعضی‌هایشان می‌توانند کاملا خود را نامرئی کنند. این حیوانات نور را بدون هیچ‌گونه مزاحمتی از خود عبور می‌دهند تا دیگر کسی توانایی پیدا کردن آنها را نداشته باشد.

در ادامه به معرفی چند حیوان شیشه‌ای می‌پردازیم:

هشت‌پای شیشه‌ای

حیواناتی که در اقیانوس‌ها زندگی می‌کنند دو راه بیشتر برای مخفی شدن ندارند. موجوداتی که در عمق زیاد و نزدیک کف دریا زندگی می‌کنند، می‌توانند خود را با شن و سنگ بیامیزند یا در بین مرجان‌ها مخفی شوند. در اعماق اقیانوس‌ها معمولا هیچ نوری نیست و شکارچی‌ها هم چشم ندارند، برای همین لزومی ندارد که نامرئی باشید.

حیواناتی که نزدیک سطح آب زندگی می‌کنند، می‌توانند با نمایش خیره‌کننده نور شکارچی‌های پایین‌دست را گیج کنند. این فرایند که زیست‌تابی نام دارد باعث می‌شود که شکارچی‌ها تصور کنند که دارند به نور رنگارنگ خورشید که به سطح آب برخورد کرده است نگاه می‌کنند. اما حیواناتی که در اعماق میانی زندگی می‌کنند به هیچ یک از این راه‌حل‌ها دسترسی ندارند. این محدوده «بخش لُجه‌ای» نامیده می‌شود، و بیشتر حیوانات نامرئی هم در همین محدوده زندگی می‌کنند.

شاید راحتترین راه برای نامرئی شدن این باشد که شفاف باشید و به نور اجازه دهید تا به شکل کامل از شما عبور کند. در اقیانوس‌های آزاد، جایی که هیچ سازه‌ای وجود ندارد که بتوان پشتش پنهان شد، شفاف بودن راهی عالی برای پنهان شدن در تمام زاویه‌ها و نقطه‌نظرها است. محبوبیت این توانایی به اندازه‌ای است که چندین بار مستقلا در حیواناتی کاملا بی‌ربط ایجاد شده است.

یکی از این حیوانات هشت‌پای شیشه‌ای است، جانوری که به شکل تقریبا کامل نامرئی است و به همین خاطر با این نام شناخته می‌شود. طول این جانور ژلاتینی با احتساب بازوچه‌هایش تا ۴۵ سانتی‌متر می‌رسد، در عمق ۳۰۰ تا ۱۰۰۰ متری آب‌های گرمسیری و نیمه‌گرمسیری زندگی می‌کند، و به شکل تقریبا کامل نامرئی است. شکارچی‌ها فقط می‌توانند جهاز هاضمه، چشم‌ها و اعصاب بینایی این حیوان را ببینند.

اما وقتی چشم‌ها و روده‌ها معلوم است، نامرئی بودن دیگر اعضای بدن به چه دردی می‌خورد؟ راستش مساله از این هم بدتر است، زیرا سایه این اعضا کف دریا می‌افتد و بیش از پیش به چشم شکارچی‌ها می‌آید. چشم باید برای دیدن نور را جذب کند، برای همین نمی‌تواند شفاف باشد. از طرف دیگر شما می‌توانید محتویات روده شفاف را ببینید، برای همین روده تنها در صورتی می‌تواند نامرئی باشد که جانور فقط مواد شفاف بخورد. با این حال، این هشت‌پا و دیگر جانوران شفاف تلاش زیادی برای مخفی کردن این اعضای مات می‌کنند.

مثلا چشم‌های هشت‌پای شیشه‌ای خیلی دراز است که باعث می‌شود دید پیرامونی این حیوان خیلی خوب نباشد، ولی همین باعث می‌شود که سایه ناچیزی داشته باشد و شکارچی‌ها نتوانند این حیوان را به راحتی پیدا کنند. همچنین مدارکی وجود دارد که نشان می‌دهد این حیوان حالت بدن خود را به گونه‌ای انتخاب می‌کند که کمترین سایه را ایجاد کند.

هشت‌پای شیشه‌ای تنها حیوان شفافی نیست که برای مخفی کردن چشم‌هایش دست به چنین کارهای هوشمند‌انه‌ای می‌زند. خیلی از نرم‌تنان شفاف چشم‌های خود را با استفاده از آینه استتار می‌کنند، زیرا آینه در دریای آزاد فقط و فقط دریا را منعکس می‌کند و به همین خاطر نامرئی است.

ماهی مرکب شیشه‌ای

​​

خانواده ماهی‌های مرکب شیشه‌ای که حدود ۶۰ گونه مختلف را در بر می‌گیرد، بدن‌هایی تقریبا شفاف دارند. آن‌ها در اعماق ۲۰۰ تا ۱۰۰۰ متری آب‌های گرمسیری و نیمه‌گرمسیری دنیا زندگی می‌کنند.

با این‌ که بدن‌هایشان کاملا شفاف است، چشم‌های بزرگشان مات است و شکارچی‌هایی که در عمق بیشتر شنا می‌کنند می‌توانند به‌راحتی سایه آن‌ها را ببینند. اما ماهی مرکب شیشه‌ای چشم‌هایش را با زرنگی خاصی استتار و مخفی می‌کند. پشت چشم‌های این جانور نقاطی نورانی وجود دارد و این ماهی مرکب از آن‌ها برای گول زدن شکارچی‌ها استفاده می‌کند.

نوری که از این نقاط ساطع می‌شود شباهت بسیاری به نور خورشید دارد که از بالا وارد آب می‌شود، و در عمل این جانور را به شکل کامل از دید شکارچی‌هایی که در عمق بیشتر شنا می‌کنند مخفی می‌کند. اما این نور، در صورتی که از زوایای دیگر دیده شود، می‌تواند باعث کنجکاوی دیگران شود، و به جای این‌که این جانور را نامرئی کند، شکارچی‌ها را به طرفش بکشد.

محققان دانشگاه پنسیلوانیا به این نتیجه رسیده‌اند که نقاط نورانی این ماهی مرکب می‌توانند خود را با میزان نوری که از تمام جهات می‌آید وفق دهند و نوعی عبای نامرئی ایجاد کنند.​

کرم پره‌ای

​​

این گونه یا گروه از کرم‌های پُرتار دریازی هم تقریبا به شکل کامل شفاف است و به همین خاطر شکارچی‌ها نمی‌توانند به راحتی آن‌ را ببینند. عجیب این‌که در این گروه حداقل ۱۱ گونه وجود دارند که می‌توانند نورهای رنگی درخشانی از خود ساطع کنند. نور بیشتر کرم‌های پره‌ای آبی است، اما یک گونه مشخص هست که رنگ زرد تولید می‌کند و یکی از معدود جانواران مشابه‌ای است که چنین توانی دارد.

بعضی از کرم‌های پره‌ای حتی می‌توانند با رها کردن قسمت درخشانی از بدن خود حواس شکارچی‌ها را پرت کنند، و شکارچی را دنبال آن قسمت جداشده بفرستند و خود فرار کنند.

سالپ دریایی

سالپ جانوری است لوله‌ای و کاملا شفاف که بدنی ژله‌ای دارد و با تلمبه کردن آب از درون بدن خود حرکت و تغذیه می‌کند. غذای آن‌ها فیتوپلانکتون‌های موجود در آب است. این جانور با این‌که در ظاهر شبیه گونه‌های مختلف عروس دریایی است، ولی در واقعیت حیوانی پیچیده‌تر است که قوم و خویش نزدیک ماهی‌ها و مهره‌داران محسوب می‌شود. این حیوان قلب و آبشش دارد، و با رابطه جنسی تولید مثل می‌کند.

سالپ‌ها زندگی شگفت‌انگیزی دارند. آن‌ها قسمتی از زندگی خود را در تنهایی می‌گذرانند، اما سپس خود را شبیه‌سازی می‌کنند و رشته‌های دراز و اشکال دیگری از ارگانیسم‌های زنده ایجاد می‌کنند. سالپ‌ها برای ارتباط با هم‌نوعان خود از پیام‌های الکتریکی استفاده می‌کنند و از این طریق شنای خود را با یکدیگر همگام می‌کنند.

هایپریدها

بعضی وقت‌ها شفافیت کافی نیست و جانوران باید از حقه‌های دیگری برای نامرئی ماندن استفاده کنند. یکی از این جانوران هایپرید است، سخت‌پوستی کوچک که شبیه میگو است. آن‌ها می‌توانند با نامرئی بودن از دید شکارچی‌ها مخفی بمانند. اما این روش تنها تا حدی جواب می‌دهد. یک صفحه شیشه هم شفاف است ولی اگر روی آن نور بتابانید قابل دیدن می‌شود، چون بخشی از نور را منعکس می‌کند. این مشکل بزرگی در اقیانوس است چون خیلی از شکارچی‌ها از زیست‌تابی به عنوان چراغی برای پیدا کردن شکار استفاده می‌کنند.

اما تحقیقی جدید نشان می‌دهد که هایپریدها تنها از شفافیت برای مخفی ماندن استفاده نمی‌کنند. حالا مشخص شده که آن‌ها از نوعی فناوری نانو استفاده می‌کنند تا در نور خلل ایجاد کنند و آن را خم کنند و به این ترتیب خود را بپوشانند و به شکل تقریبا کامل نامرئی شوند. محققان برای بررسی دقیق هفت گونه مختلف هایپریدها از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده کردند. آن‌ها متوجه شدند که پاهای یکی از این گونه‌ها از زائده‌های بسیار ریز موشکلی پوشیده شده است.

بدن این گونه، و شش گونه دیگر هم با برجستگی‌ها و کره‌هایی پوشیده شده بود که اندازه‌ای کمتر از ۱۰۰ نانومتر تا حدود ۳۰۰ نانومتر داشتند. اندازه این برجستگی‌ها می‌تواند باعث کاهش پراکندگی نور شود و محققان متوجه شدند که ترکیب این موها و برجستگی‌ها می‌تواند باعث کاهش صد باره انعکاس شود. چیز عجیب این است که محققان فکر می‌کنند این برجستگی‌ها ممکن است باکتری باشند.

ماهی مرکب قلاب‌دار و هشت‌پای هیثی

ماهی مرکب قلاب‌دار

ین دو جانور هم روش بدیعی برای استتار خود دارند. آن‌ها می‌توانند خیلی سریع از حالت شفاف به قهوه‌ای قرمزی تغییر چهره بدهند.

هر دو گونه در اقیانوس آرام و در عمق ۶۰۰ تا ۱۰۰۰ متری زندگی می‌کنند. نور محو خورشید در نزدیکی سطح آب مستقیما از بافت شفاف عبور می‌کند و برای همین شفافیت می‌تواند در نزدیکی سطح آب به استتار کمک کند. اما وقتی جسم شفافی در برابر نور مستقیم قرار می‌گیرد، به سرعت قابل دیدن می‌شود.

​هشت‌پای هیثی

متاسفانه این اتفاقی است که در آب‌های عمیق، یعنی جایی که شکارچی‌ها از نقاط نورانی بدن خود به عنوان چراغ‌قوه برای پیدا کردن شکار استفاده می‌کنند، زیاد رخ می‌دهد. بدن اغلب شکارها در این عمق قرمز یا سیاه است تا حداقل نور آبی را منعکس کند. این دو گونه جانوری می‌توانند بدن خود را به هر دو صورت دربیاورند. اما چگونه؟ پوست هر دو جانور حاوی سلول‌هایی است که به نور واکنش نشان می‌دهند. داخل این سلول‌ها کیسه‌های رنگی قرار دارد که در واکنش به نور باز می‌شوند و رنگ‌دانه‌ها را رها می‌کنند.

یاقوت‌های دریایی

یاقوت‌های دریایی جانورانی به اندازه مورچه اند که در آب‌های گرمسیری و نیمه‌گرمسیری زندگی می‌کنند و به گروهی از سخت‌پوستان به نام پاروپایان تعلق دارند. گونه‌های مختلف این جانور رنگ‌های درخشان و متنوعی از خود ساطع می‌کنند، از آبی‌های خوش‌رنگ گرفته تا قرمز و طلایی.

نکته قابل توجه این است که آن‌ها در یک لحظه به روشنی می‌درخشند و لحظه بعد تقریبا ناپدید می‌شوند و به شکلی شگفت‌انگیز این کار را می‌کنند. پوست آن‌ها حاوی صفحه‌های هشت‌ضلعی کریستالی ریزی است که مثل لانه زنبور کنار هم چیده شده‌اند. این کریستال‌ها حاوی گوانین اند، یعنی یکی از چهار ماده تشکیل دهنده دی‌ان‌ای. لایه‌های این کریستال‌ها توسط ماده مایعی به نام سیتوزول از یکدیگر جدا شده‌اند. محققان به این نتیجه رسیده‌اند که ضخامت کریستال‌های گوانین همیشه ثابت است - ۷۰ نانومتر - اما ضخامت سیتوزول بین آن‌ها متغیر است و می‌تواند بین ۵۰ تا ۲۰۰ نانومتر باشد. تفاوت ضخامت این لایه است که رنگ یاقوت دریایی را تعیین می‌کند. هر چه لایه ستوزول ضخیم‌تر باشد، طول موجی که منعکس می‌شود هم بیشتر است و باعث می‌شود که این جانور قرمز یا سرخابی دیده شود.

البته زاویه نوری که به این کریستال‌ها برخورد می‌کند هم در رنگ آن‌ها موثر است. هر چه زاویه بسته‌تر می‌شود، طول موجی که منعکس می‌شود هم کمتر می‌شود و رنگ آن به بنفش میل می‌کند. اگر این زاویه از حد مشخصی بسته‌تر شود، نور انعکاسی وارد محدوده فرابنفش می‌شود که نامرئی است و یاقوت دریایی ناپدید می‌شود. نتیجه تحقیقات نشان می‌دهد که اگر نور با زاویه ۴۵ درجه به این سخت‌پوستان برخورد کند، آن‌ها عملا نامرئی می‌شوند.

پروانه شیشه‌ای

ما تا اینجا تنها جانورانی را بررسی کرده‌ایم که در دریاها زندگی می‌کنند. البته بی‌دلیل هم نیست. شما برای این‌که شفاف باشید باید از موادی ساخته شده باشید که نه نور را جذب می‌کنند و نه منعکس. این برای حیوانات و گیاهانی که در خشکی زندگی می‌کنند کار خیلی سختی است چون تفاوت ضریب شکست نور در بافت‌های زنده و هوا بسیار زیاد است. ضریب شکست یک ماده نشان می‌دهد که نور با چه سرعتی از آن عبور می‌کند. نور در خلاء بیشترین سرعت را دارد، و به طور کلی هر چه چگالی ماده بیشتر شود، سرعت نور هم در آن کمتر می‌شود و ضریب شکست آن ماده بیشتر می‌شود.

از آنجا که چگالی بافت‌های زنده به مراتب بیشتر از هوا است، وقتی نور از هوا وارد بافت زنده می‌شود، سرعتش هم کم می‌شود. به همین خاطر مسیر حرکت نور تغییر می‌کند و پخش می‌شود، و انعکاسات ناشی از آن باعث نمایان‌تر شدن جانور می‌شود.

اما در دریا تفاوت بین ضریب شکست آب و بافت‌های زنده کمتر است و شفافیت راحت‌تر. برای همین است که بیشتر جانورانی که به شکل تقریبا کامل نامرئی اند در دریاها زندگی می‌کنند. دلیل دیگر کمیاب بودن جانوران نامرئی در خشکی این است که ارگانیسم‌های زنده برای محافظت از خود در برابر اشعه فرابنفش خورشید به رنگ‌دانه‌هایی مانند ملانین نیاز دارند.

اما استثنائاتی هم وجود دارد. یکی از آن‌ها پروانه شیشه‌ای است که در آمریکای مرکزی زندگی می‌کند.

با وجود این‌که تمام بدنش شفاف نیست، اما بال‌های شفافش باعث می‌شود تا شکارچی‌ها نتوانند به راحتی این جانور را هنگام پرواز تعقیب کنند. محققان برای این‌که بفهمند این پروانه چطور شفاف می‌شود، بال‌هایش را با استفاده از میکروسکوپ الکترونی بررسی کردند. روی بال این پروانه برجستگی‌های ریزی هست که بدون نظم خاصی در سطح بال پراکنده شده‌اند و طول‌هایشان متفاوت است. به نظر می‌رسد که اندازه و پراکنش تصادفی این سازه‌های ریز به پروانه کمک می‌کند تا انعکاس نور از بال‌هایش را به حداقل برساند. این برجستگی‌ها در پرتوهای نوری که به بال‌های پروانه می‌خورند خلل ایجاد می‌کنند و باعث می‌شوند بیشترشان بدون انعکاس از بال‌ها عبور کنند.

نرم‌تنان شفاف

یک استثنا دیگر حلزون غاری شفاف است که در عمیق‌ترین غار کرواسی کشف شد. دانشمندانی از دانشگاه گوته در شهر فرانکفورت این جانور را در عمق ۹۸۰ متری زیر زمین در غار لوکینا و در تالاری پر از سنگ و شن و جوبی کوچک کشف کردند.

این حلزون به گونه‌ای از حلزون‌های کوچکی تعلق دارد که در نقاط تاریک و غارهای زیرزمینی زندگی می‌کنند و به تنهایی قادر به حرکت نیستند. محققان عقیده دارند که آن‌ها برای جابه‌جا کردن خود از آب چشمه استفاده می‌کنند.

اما با وجود شفافیتش، این حلزون همچنان به اندازه خوبی قابل دیدن است. واقعیتی که نشان می‌دهد نامرئی شدن چقدر برای حیوانات خشکی نسبت به حیوانات دریایی سختتر است.