گیرنده‌های حسی جانوران؛ خط جانبی ماهی؛ چشم جامی شکل پلاناریا

گیرنده‌های حسی جانوران

گیرنده‌های حسی در آدمی فقط قادر به دریافت بخش کوچکی از اطلاعات موجود در محیط هستند. اما در دنیای زنده گیرنده‌های حسی دیگری نیز وجود دارند که جاندار را به درک اطلاعات بیشتری از محیط زیست خود، قادر می‌سازند.

در این بخش به ارائه نمونه‌هایی از گیرنده‌های حسی در جانوران مختلف می‌پردازیم:

احتمالاً همه جانوران گیرنده درد دارند، اما چگونگی عمل آن‌ها هنوز مشخص نیست. موهای سبیل گربه و خرس، در قاعده خود، دارای گیرنده‌های لمس هستند که بسیار حساس‌اند و به این جانوران امکان می‌دهد که در تاریکی نیز اشیای نزدیک را تشخیص دهند.

یکی از سازگاری‌هایی که در ماهیان پدید آمده است، خط جانبی است که در دو سوی بدن ماهی امتداد یافته است (شکل ۱). این ساختار حاوی گیرنده‌هایی مکانیکی است که نسبت به ارتعاش‌های امواج آب حساس‌اند. جانور به کمک خط جانبی، قادر است از حرکت ماهی‌های دیگر (صیاد یا صید) در پیرامون خود آگاه شود.

شکل ۱- خط جانبی ماهی

خط جانبی در واقع کانالی است که در زیر پوست ماهی قرار دارد. این کانال به وسیله سوراخ‌های متعددی که در سطح بدن ماهی وجود دارد، با محیط بیرون ارتباط پیدا می‌کند. درون کانال سلول‌های مژه داری وجود دارند که مژه‌های آن‌ها با ماده‌ای ژلاتینی در تماس هستند. جریان آب در خط جانبی سبب حرکت ماده ژلاتینی می‌شود و سلول‌های مژه دار را تحریک می‌کند. در نتیجه وجود هر نوع جسم متحرک در اطراف ماهی، امواج حاصل از حرکت آن توسط خط جانبی تشخیص داده می‌شود و جانور به وجود آن پی می‌برد. علاوه بر تشخیص اجسام متحرک، خط جانبی قادر به تشخیص اجسام ساکن نیز هست. این تشخیص بر مبنای بازتاب حاصل از برخورد لرزش‌ها به جسم ساکن صورت می‌گیرد.

یکی از حساس‌ترین انواع گیرنده‌های شیمیایی، روی شاخک جنس نر نوعی پروانه ابریشم قرار دارد (شکل ۲). شاخک این جانور را هزاران جسم مو مانند ظریف می‌پوشاند. اغلب این اجسام دارای گیرنده‌های شیمیایی قوی هستند و به بوی بدن جانور ماده حساس‌اند. وقتی تعداد کمی از این اجسام مو مانند ظریف با مولکول‌های بوی بدن جاندار ماده برخورد می‌کنند، تحریک می‌شوند و حضور جانور ماده را تشخیص می‌دهند .

شکل ۲- گیرنده‌های شیمیایی در شاخک نوعی پروانه

ساده‌ترین چشم در جانوران در پلاناریا وجود دارد و چشم جامی شکل نامیده می‌شود. چشم جامی شکل از گروهی سلول تیره رنگ تشکیل شده است که بخش‌هایی از سلول‌های گیرنده نور را می‌پوشانند.

شکل ۳- چشم جامی شکل پلاناریا

سلول‌های گیرنده نور، مولکول‌هایی به نام رنگیزه بینایی دارند که نور را جذب و به پیام عصبی تبدیل می‌کنند و به مغز جانور می‌فرستند. براساس موقعیت جانور و این که کدام قسمت سلول‌های گیرنده، نور دریافت کنند، این سلول‌ها شدت نور و جهت آن را تعیین می‌کنند و به این وسیله مغز می‌تواند دستور فرار از نور و پیدا کردن جایی برای پنهان شدن را صادر کند.

خرچنگ‌ها و حشرات، چشم مرکب دارند. چشم مرکب از تعداد زیادی واحد مستقل بینایی تشکیل شده که هر کدام یک قرنیه و یک عدسی دارد و نور را روی تعدادی سلول گیرنده متمرکز می‌کند. هریک از این واحدها نور را از بخش کوچکی از میدان بینایی دریافت می‌کنند و در نتیجه تصویری که ایجاد می‌شود موزاییکی از بخش‌های مختلف است. جانور به وسیله این نوع چشم، قادر است جزئی‌ترین حرکات را در محیط تشخیص دهد و وجود شکارچی را به موقع احساس کند. 

شکل ۴- ساختمان چشم مرکب

تشخیص تابش‌های فرابنفش و فروسرخ: وقتی از نور مرئی سخن می گوییم، در واقع منظورمان نوری است که برای «ما» مرئی است. نور مرئی بخش بسیار کوچکی از طیف تابش‌های الکترومغناطیسی است که محدوده بین طول موج‌های بنفش و قرمز را شامل می‌شود. امواجی با طول موج‌های کوتاه‌تر یا بلندتر از این دو، برای ما قابل رؤیت نیستند، حال آنکه برای بعضی از جانداران، قابل درک‌اند. مثلاً ما نمی‌توانیم پرتوهای فرابنفش را ببینیم، اما بسیاری از حشرات می‌توانند این پرتوها را ببینند. این توانایی، در گرده افشانی توسط حشرات نقش مهمی ایفا می‌کند. بعضی از گل‌ها، الگوهایی دارند که برای ما قابل رؤیت نیستند؛ اما اگر با یک فیلم حساس به پرتوهای فرابنفش از آن عکس بگیریم، آن الگوها را در عکس خواهیم دید (شکل ۵). این الگوها، حاوی اطلاعاتی برای حشرات گرده افشان هستند که ما قادر به درک آن‌ها نیستیم. 

شکل ۵- زنبور پرتوهای فرابنفش بازتابیده شده از گل را می‌بیند. تصویر سمت راست مربوط به همان گل است که با فیلم حساس به پرتو فرابنفش گرفته شده است.

در آن سوی طیف مرئی، پرتوهای فروسرخ قرار دارند که ما آن‌ها را به صورت گرما حس می‌کنیم؛ اما بعضی دیگر از جانداران، اطلاعات بیشتری از تابش‌های فروسرخ درک می‌کنند؛ به خصوص هنگام شکار، که به کمک پرتوهای فروسرخ تابش شده از طعمه، موقعیت آن را تشخیص می‌دهند. مثلاً بعضی از مارها، مثل مار زنگی، در جلوی سر خود دو سوراخ دارند که دارای گیرنده‌های فروسرخ‌اند و به کمک آن‌ها امواج فروسرخ را حس می‌کنند و براساس اطلاعاتی که از این تابش‌ها دریافت می‌کنند، موقعیت شکار را تشخیص می‌دهند؛ به همین سبب این مارها در تاریکی مطلق می‌توانند با نهایت دقت، طعمه را شکار کنند (شکل ۶).

شکل ۶- محل گیرنده فروسرخ در مار

پژواک سازی: تعدادی از گونه‌ها با انتشار امواج صوتی در محیط و تجزیه و تحلیل پژواک حاصل از آن، تصویری از محیط را ایجاد می‌کنند. خفاش‌ها، دلفین‌ها و به مقدار کمتری وال‌ها، پژواک سازی می‌کنند. بعضی از گونه‌های خفاش‌ها امواجی تولید می‌کنند که از محدوده شنوایی ما خارج است. این امواج صوتی در مقایسه با پژواک حاصل از آن، صدایی بسیار بلند است. خفاش‌ها برای آنکه کر نشوند، در گوش میانی خود ماهیچه‌هایی دارند که با انقباض آن‌ها حساسیت گوش را نسبت به شنیدن اصوات بلندی که تولید می‌کنند، کاهش می‌دهند . خفاش‌ها برای شنیدن پژواک‌های این ماهیچه‌ها را به سرعت به حال استراحت در می‌آورند.

خفاش‌ها در «درک» محیط پیرامون خود به کمک پژواک¬سازی توانایی بسیار زیادی دارند، به طوری که در اتاقی کاملاً تاریک که در سراسر آن تارهای سیمی کشیده شده است می‌توانند به دقت، حشراتی را که در حال پروازند، شکار کنند و از لابه لای سیم‌ها بگذرند.

تشخیص میدان‌های الکتریکی: در خط جانبی ماهی‌ها، گیرنده‌هایی مکانیکی وجود دارد که جهت حرکت آب را تشخیص می‌دهند. بعضی ماهی‌ها مثل گربه ماهی در خط جانبی خود گیرنده‌های الکتریکی نیز دارند. این گیرنده‌ها، ماهی را قادر می‌سازند تا میدان‌های الکتریکی ضعیفی را که توسط طعمه تولید می‌شود، تشخیص دهد. استفاده از گیرنده‌های الکتریکی در ماهیانی مانند مارماهی‌ها پیچیده‌تر است. این ماهی‌ها در دم خود اندامی دارند که به طور پیوسته، تکانه‌های الکتریکی تولید می‌کنند و به این وسیله میدان الکتریکی ضعیفی را در اطراف ماهی برقرار می‌کند (شکل ۷). هر شیئی که در اطراف ماهی قرار داشته باشد، مثل سنگ، گیاه یا ماهی دیگر، سبب آشفتگی‌های متفاوت در خطوط میدان الکتریکی می‌شود و در نتیجه گیرنده‌های الکتریکی موجود در خط جانبی را تحریک می‌کند .

شکل ۷- حس کردن میدان‌های الکتریکی. در این شکل یک مارماهی در اطراف خود میدان الکتریکی تولید می‌کند و از روی انحراف خطوط این میدان به وجود اشیای زنده و غیر زنده در محیط پی می‌برد.

خودآزمایی

۱- هنگام سرگیجه افراد نمی‌توانند موقعیت فضایی خود را تشخیص دهند، چه رابطه‌ای بین سرگیجه و مجاری نیم دایره وجود دارد؟

۲- گیرنده‌های حسی جانورانی را که در این قسمت از کتاب خوانده‌اید، با یکدیگر مقایسه کنید.