التروس الميكانيكية في الحشرات: الطبيعة دايمًا سبّاقة
كتبت: مها طـه
الطبيعة في كتير من الأحيان بتكون هي المُلهم الأساسي للإنسان عشان يُبدع، سواء كان الإبداع ده في صورة اختراع علمي زي تصميم الطيارات اللي العلماء استوحوا فكرته من الطيور أو حتى في الأعمال الفنية اللي بتستوحي تناغم الألوان فيها من التناغم الموجود في الطبيعة من الأصل.
زمان كان عندنا اقتناع إن التروس الميكانيكية هي فكرة بشرية خالصة، من صُنع الإنسان وابتكاره عشان يقدر يوّلد حركة، لحد ما اكتشفنا إن آلية العمل دي هي كمان فكرة الطبيعة سبقت فيها الإنسان. آلية التروس الميكانيكية موجودة في الحشرات، وده معناه إن التطور وصل لفكرة التروس كآلية للحركة قبل البشر بكتير.
الـ”juvenile Issues“ نموذج لاستخدام آلية التروس الميكانيكية في الحشرات
الحشرة دي من النوع المُتنقل بين النباتات، منتشرة في الحدائق في جميع أنحاء أوروبا، مفاصل الأرجل الخلفية للحشرة دي فيها زوايد شبه الأسنان شوية، وده اللي بيخليها لما تشتغل مع بعضها تبقى بالظبط وكأنها تروس. التروس دي مع الحركة بتلف وده اللي بيخلي الحشرة دي تقدر تقفز من مكان للتاني بسهولة. الاكتشاف ده دفع العلماء لأنهم يقولوا إن فكرة التروس مش فكرة بشرية خالص، لكنها ليها أصل في التطور، ده بالإضافة لإن دي أول ملاحظة لآلية التروس في الكائنات الحية.
عن طريق الجمع ما بين التحليل التشريحي وتقنية الفيديو عالي السرعة، قدر مجموعة من الباحثين في جامعة كامبريدج يكتشفوا آلية التروس الطبيعية الموجودة في النوع ده من الحشرات، لأول مرة.
التروس الموجودة في الأرجل الخلفية للحشرات متشابهة من الناحية الهندسية مع كل التروس الموجودة في أي عربية أو عجلة. أسنان التروس دي بتتداخل مع بعضها بشكل متماثل تمامًا، بحيث إن كل سن منهم يدخل في المكان المقابل ليه، عشان في الأخر تنتج عنهم الحركة زيه زي تروس العجلات.
التروس بتتحرك بشكل متناغم جدًا. أرجل الحشرة دي بتتحرك في حدود 30 ميكروثانية لكل رجل فيهم، وده مهم عشان ماتبقاش سرعة الحركة كبيرة أوي، لدرجة معاها تبقى السيطرة صعبة على حركة الرجلين، وده ممكن يتسبب في دوران الحشرة حوالين نفسها.
البروفيسور ”مالكوم بوروز“، المؤلف الرئيسي للدراسة والأستاذ بقسم علم الحيوان في جامعة كامبريدج، قال إن التزامن الدقيق ده من المستحيل تحقيقه من خلال الجهاز العصبي، لأن النبضات العصبية هتستلزم وقت أطول للوصول للتنسيق ده.
من خلال تطور التروس الميكانيكية، فالإشارات العصبية بتروح للعضلات، عشان تنتج نفس الكمية من القوة تقريبًا، وده اللي بيحصل بمجرد ما رجل من الاتنين بتتحرك، التانية بتتحرك بالتبعية، لحد ما واحدة فيهم تقف بشكل إجباري _اصطدام بشئ مثلًا_، وفي الحالة دي بتتوقف الرجلين عن الحركة.
لغز حشرة الـjuvenile Issus
هيكل الحشرة هو اللي بيحل مشكلة عدم قدرة المخ والجهاز العصبي، هيكل الحشرة دي هو اللي بيخلي جسم الحشرة يقدر يقوم بالحركة طبقًا لآلية التروس الميكانيكية، التروس دي نتيجة لتطور الكائنات الحية، عشان تحسن من جودة وسرعة الحركة في الحشرات.
المثير للاهتمام بقى إن التروس دي مش بتكون موجودة غير في الحشرة في طور الحورية _الحشرات بتمر بمراحل مختلفة من التطور منها الحورية_، وبمجرد ما الحشرة توصل لمرحلة البلوغ التروس دي بتختفي، كخطوة لازمة للوصول لمرحلة البلوغ.
فكرة فقدان التروس دي في الحشرة البالغة غير معروف سببها لحد دلوقتي. المشكلة الموجودة في أي ترس هي إحتمالية إن سن من الأسنان بتاعة التروس تنكسر، وبالتالي ممكن تفقد فاعليتها، لكن في الحوريات دي، أي خلل أو كسر في سن من أسنان الترس، بيبقى ليها آلية إصلاح مستمرة مع كل انسلاخ جديد للحشرة. الانسلاخات بتفضل مستمرة لحد مرحلة البلوغ عشان تعوض أي تلف.
كل ترس من التروس الموجودة في الحشرة طوله حوالي 400 ميكرومتر، وبتحتوي على من 10 لـ12 سن في كل رجل، وده اللي بيصنع التوازن بين الترسين. على عكس التروس اللي بيصنعها الإنسان، بتكون غير متماثلة ومنحنية ناحية نقطة التعشيق (النقطة اللي بتتداخل فيها الأسنان)، ده لأنهم على عكس الترس اللي بيصنعها الإنسان، بتلف في اتجاه واحد بس، عشان تدفع الحيوان للأمام.
في النهاية الطبيعة هي اللي دايمًا بتتفوق، والإنسان دايمًا بيستوحي منها إبداعه، واكتشاف الحشرة دي هو الدليل على تفوق الطبيعة، وكمان دليل على التطور اللي بيحصل في الكائنات الحية، عشان تقدر تتكيف مع البيئة المحيطة بيها تتأقلم على ظروف المعيشة فيها.
المصادر:
