علت مادون قرمز بودن چشمان مار ، شکارچی خوب شبها

رابطه بین چشمان مار ها و چگونگی شکار در شب 

برخی از مارها سیستم بینایی ویژه ای دارند که گرمای اطرافشان را با کمک سنسور های حرارتی موجود در بدن خود مثل تصاویر واضح مشاهده می کنند. افعی ها، پیتون ها و مارهای بوآ در سر خود حفره هایی دارند که به آن ها ارگان های چاله ای (pit organs) می گویند. در درون این چاله ها غشایی وجود دارد که می تواند اشعه های مادون قرمز که از بدن گرم حیوانات در فاصله چندمتری ساتع می گردد را کشف و جذب می کند. ارگان های چاله ای در شب به مار اجازه می دهند که تصویری از طعمه خود ببیند. این ارگان مانند یک دوربین مادون قرمز و حتی بهتر از آن عمل می کنند و باعث می گردد که مار علاوه بر حس های دیگر خود، دارای یک حس دید در شب فوق العاده و کارآمد باشد.

ارگان چاله ای جزیی از سیستم حسی-تنی (somatosensory) می باشد که لمس، دما و درد را نیز حس کرده و سیگنال های لازم را از طریق چشم نمی گیرد. این موضوع ثابت می کند که مارها اشعه مادون قرمز از طریق حس کردن حرارت متوجه می شوند (نه از طریق فوتون های روشنایی) .

البته این گیرنده در سر بعضی از پستانداران نیز وجود دارد که به گیرنده‌ های واسابی نیز معروف می باشد و می‌ تواند بوی بسیار آزار دهنده گیاه خردل یا سایر منابع را شناسایی کند. بنابراین مار می تواند به راحتی در روز از چشم های خود و در شب از ارگان های چاله ای استفاده کند. این توانایی خارق العاده به برخی از این مارها اجازه می دهد که آن را با سایر حواس خود ترکیب کنند و حتی در تاریک ترین شب ها نیز طعمه خود را پیدا کنند و آن را غافلگیر کنند.

چشمان مار های شکارچی شب

مار برای شکار کردن در شب از چشمان تزئینی خود اصلا استفاده نمی کند، مار از عضوی حفره‌ مانند در صورتش بهره مند می‌ گردد که مانند دوربین حرارتی ، می تواند پرتو های فروسرخ را تشخیص بدهد. عملکرد مولکولی این چشم حرارتی را به تازگی شناخته اند.

مارها دارای حفره هایی در سر خود می باشند که به آن‌ ها امکان می‌ دهد با شناسایی پرتو های فروسرخی که از بدن گرم حیوانات انتشار می‌ یابد، آن‌ ها را در تاریکی مشاهده کنند . در این حفره‌ها کانال‌ های پروتئینی وجود دارد که به وسیله ی گرما فعال می‌ گردند و قابلیت دید در شب را به مار ها می‌ دهند.

بر طبق تحقیقات انجام شده در مجله ی پزشکی آسان طب ؛ ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ اﻧﺠﺎم اﯾﻦ ﻓﺮآﯾﻨﺪ در ﻣﻘﯿﺎس ﻣﻮﻟﮑﻮﻟﯽ ﻣﺸﺨﺺ شده است. ﺳـﻠﻮل ﻫـﺎی ﻋﺼﺒﯽ در ﻋﻀﻮ ﺣﻔﺮه ای دارای ﯾﮏ ﮐﺎﻧﺎل ﯾﻮﻧﯽ می باشند ﮐﻪ TRPA1 ﻧﺎﻣ دارد . اﯾﻦ ﮐﺎﻧﺎل در ﺣﻘﯿﻘﺖ ﯾﮏ ﮔﯿﺮﻧﺪه ﻓﺮو ﺳﺮخ می باشد ﮐـه ﺑﺪون ﻧﯿﺎز ﺑﻪ ﻧﻮر ﻣﺮﯾﯽ، ﻣﯽ ﺗﻮاﻧﺪ ﭘﺮﺗﻮ ﻫﺎی ﻓﺮو ﺳﺮخ را ﺷﻨﺎﺳﺎﯾﯽ ﮐﻨﺪ.

ﻋﻀﻮ ﺣﻔﺮه ای دارای رﺷﺘﻪ ﻫﺎی ﻋﺼﺒﯽ می باشد ﮐـﻪ ﺑـﻪ ﻏـﺪه ﻋﺼـﺐ ﺳﻪ ﮔﺎﻧﻪ شهرت دارد. ﯾﮏ روش ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﺮای ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ آﺷﮑﺎرﺳﺎز ﻫﺎی ﮔﺮﻣﺎﯾﯽ ﻣﻮﻟﮑﻮﻟﯽ ﻋﻀﻮ ﺣﻔـﺮه ای ﻣﺎر، ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﻋﺼﺐ ﻏﺪه ﻋﺼﺐ ﺳﻪ ﮔﺎﻧﻪ ﺑﺎ ﻏﺪه رﯾﺸﻪ ﭘﺸﺘﯽ است ﮐـﻪ اﻃﻼﻋﺎﺗﯽ را از ﻃﺮﯾﻖ ورودی ﺣﺴﯽ ﭘﺎﯾﯿﻦ ﮔﺮدن ﺑﻪ ﻣﻐﺰ ارسال می کند و ﺑﺎ اﺣﺘﻤﺎل ﮐﻢ ﺗﺮی، ﭘﺮوﺗﺌﯿﻦ ﻣﻮرد ﻧﯿﺎز ﻋﻀﻮ ﺣﻔﺮه ای ﺟﻬﺖ ﺷﻨﺎﺳﺎﯾﯽ ﮔﺮﻣﺎ را ﺗﻮﻟﯿﺪ خواهد کرد.

طرز کار حفره های عصبی مار 

فیزیولوژیست‌ های جانوری، تحقیقات جالبی روی ساختمان این سیستم حسی به انجام رسانده‌اند. این تیم تحقیقاتی آر.ان.ای‌ های مختلفی را که توسط هر نوع از عصب‌ ها تولید می‌ شد، بررسی کردند که نشان می‌ داد کدام ژن‌ ها فعال و در حال تولید پروتئین‌ ها می باشند. آن‌ ها فقط یک ژن TRPA1 یافتند که در دو نوع غده به صورت متفاوت وجود داشت و ژنی‌ که در غده عصب سه‌گانه بود، نسبت به غده ریشه پشتی 400 برابر بیش‌تر آر.ان.ای تولید می‌ نمود.

عضو حفره‌ای قسمتی از سیستم پردازش داده‌های حس لامسه مار می باشد که می‌ تواند تماس ، گرما و درد را شناسایی کند. این سیستم هیچ سیگنالی از چشم‌ها دریافت نمی‌ کند که خود، نشان می‌ دهد مار ها از طریق شناسایی گرما و نه از طریقفوتون‌ های نوری قادرند محیط اطراف خود را مشاهده کنند. به این ترتیب این تحقیقات نظریه‌ هایی را که تاکنون در مورد عملکرد عضو حفره‌ای توسط بوم‌ شناسان رفتاری مطرح شده بود، تائید می‌ کند.

غشای آنتنی که در محفظه خالی استخونی آویزان می باشد ، قادر است گرما را به سرعت از دست بدهد و به این ترتیب، قدرت تشخیص تفاوت دمایی بین حیوانات خون‌ گرم و سایر حیوانات را به حداکثر برساند. بر اساس مشاهدات این گروه تحقیقاتی، TRPA1 مار زنگی در دما های بالای 28 درجه سانتی‌ گراد فعال می‌ گردد، تقریبا همان دمایی که یک مار می‌ تواند از یک موش یا سنجاب در فاصله یک متری اندازه‌ گیری نماید.