سمندرهای مکزیکی حتی در تاریکی مطلق هم توانایی شگفت‌انگیزی دارند

شاید تصور کنید سمندرهای مکزیکی جانورانی چندان پیچیده نیستند. این دوزیستان عجیب بیشتر وقت خود را در آب‌های گل‌آلود به استراحت می‌گذرانند و تنها هنگام غذا خوردن تحرک بیشتری نشان می‌دهند؛ موجوداتی ساده با نیازها و زندگی‌ای ظاهراً بی‌دردسر.

با این‌حال، ممکن است در ذهن کوچک آن‌ها توانایی‌هایی وجود داشته باشد که لبخند آرام و همیشگی‌شان نشان نمی‌دهد.

پژوهشگران در آزمایشی منحصربه‌فرد برای بررسی توانایی‌های شناختی سمندر مکزیکی با نام علمی Ambystoma mexicanum دریافتند که این جانوران می‌توانند اندازه دهانه‌های عبور را به‌درستی تشخیص دهند؛ قابلیتی که نشانه‌ای از توانایی اولیه در ارزیابی کمیت‌های فضایی به شمار می‌رود.

نکته شگفت‌انگیزتر اینکه سمندرها حتی در تاریکی مطلق نیز این توانایی را حفظ می‌کنند. اکسـانا بانسگی و پیتر سنچی، پژوهشگران رفتار جانوران از دانشگاه ملی خودمختار مکزیک و مؤسسه ملی روان‌پزشکی رامون د لا فوئنته مونیس، در گفت‌وگو با ساینس‌الرت گفتند

در ابتدا برایمان تعجب‌آور بود که این جانوران بتوانند در تاریکی مطلق نیز میان دهانه‌های مختلف تمایز قائل شوند. این یافته نشان می‌دهد که بینایی همیشه برای انجام چنین وظایفی ضروری نیست، به‌ویژه زمانی که محدودیت‌های مربوط به ویژگی‌های زیستی گونه یا شرایط محیطی، استفاده از این حس را دشوار می‌کنند.

بررسی توانایی‌های شناختی سمندرهای مکزیکی

سمندرهای مکزیکی در برخی حوزه‌های علمی از شهرت زیادی برخوردارند. دانشمندان به دلیل توانایی خارق‌العاده این جانوران در بازسازی بخش‌های ازدست‌رفته یا آسیب‌دیده بدن، از جمله اندام‌های کامل، آن‌ها را با علاقه مطالعه می‌کنند.

با این‌حال، در مقایسه با قابلیت‌های بازسازی بدن، اطلاعات بسیار کمتری درباره فعالیت‌های ذهنی و توانایی‌های شناختی این دوزیستان در دسترس قرار دارد.

البته دلایلی وجود دارد که نشان می‌دهد سمندرهای مکزیکی ممکن است از توانایی‌های شناختی جالب‌توجهی برخوردار باشند. برای نمونه، پژوهش‌های پیشین نشان داده‌اند که برخی دوزیستان دیگر قادرند مقادیر عددی را از یکدیگر تشخیص دهند؛ از جمله تعداد طعمه‌ها یا شمار اعضای گروه خود.

بانسگی، سنچی و همکارانشان می‌خواستند بدانند آیا سمندرهای مکزیکی نیز از چنین قابلیتی برخوردارند یا خیر. این پژوهشگران گفتند

از آنجا که توانایی تشخیص مقادیر در برخی دوزیستان، از جمله سمندرها، قورباغه‌ها و حتی بچه‌قورباغه‌ها، مستند شده بود، انتظار داشتیم سمندرهای مکزیکی نیز قابلیت‌های مشابهی از خود نشان دهند.

با این‌حال، بررسی این توانایی در سمندرهای مکزیکی با یک مشکل مهم روبه‌رو بود. پژوهشگران توضیح دادند

تقریباً تمام مطالعات قبلی درباره گونه‌های دیگر، به توانایی بینایی جانوران متکی بوده‌اند. این پژوهش‌ها برای گونه‌هایی طراحی شده بودند که بینایی نسبتاً خوبی دارند، به‌طور فعال به دنبال غذا می‌گردند و گاهی در موقعیت‌هایی قرار می‌گیرند که باید میان طعمه‌های مختلف یا گروه‌های اجتماعی انتخاب کنند.

سمندرهای مکزیکی در زیستگاه طبیعی خود، یعنی آبراهه‌های گل‌آلود و تیره زوچیمیلکو، از بینایی بسیار ضعیفی برخوردارند. آن‌ها برای فرار از شکارچیان و غافلگیر کردن طعمه‌ها، بیشتر به حواس دیگر خود متکی هستند.

به همین دلیل، پژوهشگران روش متفاوتی برای ارزیابی توانایی تشخیص مقادیر فضایی در این جانوران طراحی کردند؛ روشی که بر عبور از دهانه‌های مختلف تمرکز داشت.

آزمایش عبور از دهانه‌های متفاوت

در این پژوهش، ۲۴ سمندر مکزیکی نابالغ با میانگین سنی حدود هفت ماه شرکت داشتند. این جانوران در مخازنی تمیز و مناسب نگهداری می‌شدند تا شرایط آزمایش برای آن‌ها راحت و ایمن باشد.

روش آزمایش بسیار ساده طراحی شده بود. پژوهشگران یک جداکننده پلاستیکی خاکستری‌رنگ با دو سوراخ دایره‌ای را داخل مخزن قرار دادند تا فضای آن به دو بخش تقسیم شود.

سمندرها می‌توانستند از طریق هر یک از این دو سوراخ به بخش دیگر مخزن بروند. هر دو دهانه برای عبور جانور به‌اندازه کافی بزرگ بودند، اما یکی از آن‌ها نسبت به دیگری ابعاد بزرگ‌تری داشت.

پژوهشگران این طراحی را با توجه به نیازهای طبیعی سمندرها انتخاب کردند؛ زیرا این جانوران در محیط زندگی خود باید بتوانند از شکاف‌ها و فضاهای محدود عبور کنند.

از سوی دیگر، بدن نرم و انعطاف‌پذیر آن‌ها به این معنا نیست که عبور از هر شکافی بدون خطر خواهد بود. سمندرها باید اندازه فضای پیش رو را ارزیابی کنند تا در شکاف‌های تنگ گیر نیفتند یا آسیب نبینند. اگرچه این جانوران توانایی بازسازی بخش‌های آسیب‌دیده بدن را دارند، اما طبیعتاً بهتر است از صدمه دیدن اندام‌های سالم خود جلوگیری کنند.

پژوهشگران طی ۱۸ روز، شش ترکیب متفاوت از اندازه دهانه‌ها را آزمایش کردند. هر ترکیب به مدت سه روز در اختیار سمندرها قرار گرفت و تفاوت اندازه سوراخ‌ها از اختلاف‌های اندک تا فاصله‌های قابل‌توجه متغیر بود. محققان نیز حرکات جانوران را ثبت کردند تا مشخص شود کدام دهانه را بیشتر انتخاب می‌کنند.

برای جلوگیری از تأثیر عادت یا ترجیح یک سمت خاص، پژوهشگران در میانه هر دوره سه‌روزه، جهت جداکننده را تغییر می‌دادند تا جای دو سوراخ عوض شود. به این ترتیب، مشخص می‌شد که انتخاب سمندرها واقعاً به اندازه دهانه مربوط است یا صرفاً از عادت رفتاری آن‌ها ناشی می‌شود.

نتایج آزمایش الگویی کاملاً مشخص را آشکار کرد. با وجود اینکه هر دو سوراخ برای عبور سمندرها مناسب بودند، این جانوران معمولاً دهانه بزرگ‌تر را بیشتر انتخاب می‌کردند؛ حتی زمانی که اختلاف اندازه دو سوراخ چندان زیاد نبود.

در واقع، هر ۲۲ سمندری که فعالیت کافی برای ورود به تحلیل آماری داشتند، ترجیحی معنادار از نظر آماری برای عبور از دهانه بزرگ‌تر نشان دادند.

بانسگی و سنچی درباره مشاهدات خود گفتند

خیلی زود متوجه شدیم که سمندرها برای عبور، دهانه‌های بزرگ‌تر را ترجیح می‌دهند. در چند مورد، تعداد عبورهای ثبت‌شده برای یک جانور به‌طور شگفت‌انگیزی زیاد بود. این موضوع نشان داد که این موجودات اصلاً کسل‌کننده نیستند و رفتار آن‌ها بسیار پیچیده‌تر از چیزی است که پیش‌تر تصور می‌کردیم.

میزان اختلاف اندازه دو دهانه نیز بر انتخاب سمندرها تأثیر داشت. هرچه فاصله میان اندازه دو سوراخ بیشتر می‌شد، تمایل این جانوران به انتخاب دهانه بزرگ‌تر افزایش پیدا می‌کرد.

بااین‌حال، هنگامی که هر دو دهانه در مجموع بزرگ‌تر بودند، شدت این ترجیح کاهش پیدا می‌کرد. این نتیجه نشان می‌دهد که تصمیم‌گیری سمندرها احتمالاً تنها به مقایسه اندازه نسبی سوراخ‌ها وابسته نیست. با وجود این، هنوز مشخص نیست که آن‌ها دقیقاً چگونه اندازه این فضاها را ارزیابی می‌کنند.

توانایی شگفت‌انگیز سمندرها در تاریکی مطلق

شاید جالب‌ترین یافته پژوهش این باشد که ترجیح سمندرها برای عبور از دهانه بزرگ‌تر، هنگام تاریکی نیز از بین نرفت.

فعالیت این جانوران در شب به‌طور کلی کاهش پیدا کرد و تعداد دفعات عبور آن‌ها از جداکننده کمتر شد. بااین‌حال، هنگامی که در تاریکی حرکت می‌کردند، همچنان دهانه بزرگ‌تر را با همان میزان ترجیحی انتخاب می‌کردند که در طول روز مشاهده شده بود.

وجود چنین قابلیتی در جانوری با بینایی ضعیف که در آب‌های گل‌آلود زندگی می‌کند، چندان دور از انتظار نیست؛ زیرا این گونه‌ها برای حرکت در محیط به حواس دیگری نیز متکی هستند. بااین‌حال، ضعیف بودن بینایی به معنای نداشتن کامل این حس نیست. بنابراین، پرسش اصلی این است که سمندرها چگونه در تاریکی چنین عملکردی دارند.

پژوهشگران در پاسخ به این پرسش توضیح دادند

سمندرهای مکزیکی دارای سامانه خط جانبی هستند که حرکت آب و تغییرات جزئی فشار را تشخیص می‌دهد.

احتمال دارد این سامانه حسی به سمندرها کمک کند تا بدون مشاهده مستقیم دهانه‌ها، اندازه و ویژگی‌های آن‌ها را ارزیابی کنند. البته آزمایش انجام‌شده برای شناسایی دقیق سازوکار این توانایی طراحی نشده بود. بانسگی و سنچی نیز اشاره کردند که بررسی نقش سامانه خط جانبی می‌تواند موضوعی مناسب برای پژوهش‌های آینده باشد.

البته نتایج این تحقیق ثابت نمی‌کنند که سمندرهای مکزیکی توانایی شمارش دارند یا از نوعی قابلیت پنهان برای استدلال ریاضی برخوردارند.

آنچه پژوهش نشان می‌دهد، توانایی این جانوران در تشخیص تفاوت میان اندازه‌های فضایی است؛ قابلیتی که برای حرکت در زیستگاه طبیعی آن‌ها کاربرد دارد. این یافته همچنین تأکید می‌کند که برای شناخت توانایی‌های شناختی هر گونه، باید شیوه درک محیط توسط آن جانور را در نظر گرفت.

بانسگی و سنچی درباره مفهوم هوش در جانوران گفتند

استفاده از اصطلاح هوش هنگام بررسی رفتار جانوران می‌تواند بحث‌برانگیز باشد. این توانایی همواره باید با توجه به نیازهای زیست‌محیطی و شرایط زندگی هر گونه ارزیابی شود. بااین‌حال، مطالعه ما نشان می‌دهد که هنوز مطالب زیادی برای یادگیری درباره این گونه و رفتارهای آن وجود دارد.

آن‌ها در ادامه تأکید کردند

شناخت رفتار و توانایی‌های شناختی این جانوران می‌تواند برای حفاظت از آن‌ها، بهبود رفاهشان در شرایط نگهداری در اسارت و حتی پیشبرد پژوهش‌های مربوط به بازسازی اندام‌ها اهمیت داشته باشد.

برای ارزیابی پایداری، امنیت و نگهداری این زیرساخت، راهنمای پشتیبانی شبکه را نیز مطالعه کنید.