‏خلد الماء يصطاد وعيناه مغلقتان ... منقاره يلتقط الإشارات الكهربائية لحركة فريسته

‏كيف يبحث خلد الماء عن طعامه بعينين وأذنين مغلقتين؟ ‏( مصادر الصور: Recraft ) ‏كيف يبحث خلد الماء عن طعامه بعينين وأذنين مغلقتين؟ ‏( مصادر الصور: Recraft )

‏يغوص خلد الماء في المياه العكرة لأحد الأنهار الأسترالية، ويغلق عينيه وأذنيه وفتحات أنفه منذ وجوده على سطح الماء.

‏وتحت الماء، لا يستطيع رؤية شيء أو سماع شيء أو شم الروائح. ومع ذلك، يأكل خلال ليلة واحدة كمية من الطعام تقترب من وزن جسمه نفسه.

‏ويعثر خلد الماء على فرائسه باستخدام منقاره.

‏منقار أكثر تعقيدا مما يبدو

خلد الماء ‏( مصادر الصور: Recraft )

‏يغطي منقار خلد الماء جلد ناعم رمادي مائل إلى الأسود. وقد يبدو للوهلة الأولى شبيها بمنقار البط، لكنه يختلف عنه من الداخل.

‏فالبط يشعر من خلال منقاره باللمس فقط، بينما يحتوي جلد منقار خلد الماء على ثلاثة أنواع من المستقبلات الحسية، يصل مجموعها إلى نحو 40 ألف مستقبل.

‏وللمقارنة، يوجد في كامل جلد الإنسان نحو 200 ألف مستقبل من هذه الأنواع، بينما تتركز عشرات الآلاف منها لدى خلد الماء في منطقة لا تتجاوز مساحة راحة اليد تقريبا.

‏مستشعرات تلتقط حركة الماء

‏معظم هذه المستقبلات عبارة عن مستقبلات ميكانيكية.

‏وتوجد هذه المستقبلات عند أطراف نتوءات صغيرة متحركة تعرف باسم Push-rods.

‏ويبرز كل نتوء من الجلد وينحرف عند حدوث أدنى حركة في الماء.

‏ويلتقط المستقبل الموجود في قاعدة النتوء هذا الانحراف ويرسل إشارة إلى الدماغ.

‏وهكذا تتشكل شبكة حسية قادرة على رصد اضطرابات الماء الناتجة عن مرور الفريسة.

‏ويصف المتحف الأسترالي للتاريخ الطبيعي هذه الآلية بأن خلد الماء يستطيع الشعور بحركة فريسته من مسافة معينة، من دون الحاجة إلى لمسها.

‏المجال الكهربائي يحل محل البصر

‏النوع الثاني من المستقبلات هو المستقبلات الكهربائية.

‏وفي عام 1986، نشرت مجموعة من العلماء في مجلة Nature نتائج تجارب سلوكية وكهروفسيولوجية أظهرت أن خلد الماء يستجيب للمجالات الكهربائية الضعيفة التي تنتجها أقطاب كهربائية داخل الماء.

‏وافترض الباحثون أن الحيوان يحدد موقع فرائسه من خلال النشاط الكهربائي الناتج عن تقلصات عضلات الفريسة.

‏وسجل العلماء إشارات كهربائية صادرة عن مستقبلات منفردة في المنقار استجابة لتفريغات كهربائية ضعيفة.

‏واستجابت هذه المستقبلات للتيار المستمر والإشارات المتناوبة، لكنها لم تستجب للمؤثرات الميكانيكية ما لم تؤد إلى إلحاق ضرر بالجلد.

‏ويعني ذلك أن المستقبلات الكهربائية تشكل نظاما حسيا مستقلا وليست جزءا من حاسة اللمس.

‏كيف يجمع خلد الماء الإشارتين في صورة واحدة؟

‏تعمل المستقبلات الكهربائية والميكانيكية معا.

‏وفي عام 2003، نشر أوفه بروسكه وزملاؤه مراجعة علمية في مجلة Comparative Biochemistry and Physiology، وصفوا فيها آلية مهمة.

‏فالمستقبلات الكهربائية موزعة على المنقار في صفوف تمتد على محور من الأنف نحو مؤخرة الرأس، بينما تتوزع المستقبلات الميكانيكية بصورة أكثر انتظاما.

‏وتصل الإشارات الصادرة عن النظامين إلى المنطقة نفسها في الدماغ، وهي القشرة الحسية الجسدية.

‏كما تستقبل بعض الخلايا العصبية في هذه القشرة إشارات من النوعين معا.

‏ويمنح هذا التداخل خلد الماء ميزة مهمة.

‏فالمستقبلات الميكانيكية تكشف أن الفريسة تتحرك، بينما تكشف المستقبلات الكهربائية أنها كائن حي.

‏ويسمح الفرق في زمن وصول الإشارتين إلى الدماغ بتحديد المسافة التي تفصل خلد الماء عن هدفه.

‏لماذا يهز خلد الماء رأسه أثناء الصيد؟

‏أثناء البحث عن الطعام، يحرك خلد الماء رأسه بصورة مميزة من جانب إلى آخر.

‏وتساعد هذه الحركة الحيوان على مقارنة قوة الإشارات القادمة من المستقبلات الكهربائية الموجودة في مناطق مختلفة من المنقار، وبالتالي تحديد اتجاه الفريسة.

‏حدود حساسية المستقبلات الكهربائية

‏يبلغ حد حساسية المستقبلات الكهربائية لدى خلد الماء نحو 50 ميكروفولت لكل سنتيمتر.

‏وهو مجال كهربائي ضعيف للغاية.

‏وللمقارنة، تقع المجالات الكهربائية التي تنتجها عضلات اللافقاريات الصغيرة ضمن النطاق نفسه تقريبا.

‏ويستطيع خلد الماء التقاط هذه الإشارات من دون الحاجة إلى ملامسة الفريسة مباشرة.

‏وعندما قدم العلماء في التجارب إشارات داخل الماء تحاكي المجالات الكهربائية الناتجة عن فريسة تهرب، استدار خلد الماء باتجاه مصدر المؤثر.

‏وكانت الاستجابة موجهة، إذ كان الحيوان أكثر دقة في تحديد مصدر الإشارة على أحد المحاور مقارنة بمحور آخر.

‏وتفسر هذه اللامساواة في الحساسية كيف يستطيع خلد الماء تحديد موقع فريسته في المياه العكرة، حيث تصبح الرؤية غير مفيدة.

‏منقار يحل محل حاسة البصر

‏يمثل منقار خلد الماء مثالا نادرا على عضو حسي يمكنه أن يعوض عن الرؤية أثناء البحث عن الطعام.

‏فالمستقبلات الميكانيكية تلتقط حركة الفريسة، والمستقبلات الكهربائية تؤكد أنها كائن حي، بينما يجمع الدماغ تدفق الإشارات من النظامين في صورة واحدة.

‏وهكذا لا يعود الظلام الكامل أو عكارة المياه عائقا أمام خلد الماء أثناء الصيد.