آیا اختاپوس با پوستش می‌بیند؟

سلام سلام! همونطور که از عنوان پست مشخصه، توی این پست قراره به این سوال جواب بدیم: آیا اختاپوس با پوستش می‌بیند؟

وقتی درباره‌ی دیدن حرف می‌زنیم، اولین چیزی که به ذهنمان می‌رسد چشم است؛ اما حیوانات همیشه دقیقاً مثل انسان‌ها نیستند و بعضی از آن‌ها ویژگی‌های خیلی عجیبی دارند. سرپایان و اختاپوس یکی از همین حیوانات هستند. دانشمندان متوجه شده‌اند که پوست اختاپوس می‌تواند نور را حس کند. یعنی پوستش می‌تواند متوجه شود که نور وجود دارد یا نور محیط تغییر کرده است. به این توانایی می‌گویند: حس نوری پوستی (Dermal Photoreception) اما این یعنی اختاپوس با پوستش می‌بیند؟ نه! برای فهمیدن دلیلش، باید چند چیز را درباره‌ی اختاپوس بدانیم.

سرپایان چه موجوداتی هستند؟ در اسلاید قبل گفتیم که پوست بعضی از سرپایان می‌تواند نور را حس کند؛ اما اصلاً سرپایان یعنی چه؟ سرپایان (Cephalopods) یک گروه از جانوران دریایی هستند. چند نمونه‌ی معروف آن‌ها: اختاپوس ماهی مرکب یا اسکوئید سپیداج نوتیلوس اسم «سرپایان» هم از شکل بدنشان آمده: سر + پا چون اندام‌هایی شبیه پا در اطراف سرشان قرار گرفته است. مثلاً در اختاپوس، هشت بازوی آن در اطراف سرش قرار دارند و برای کارهایی مثل حرکت کردن، گرفتن غذا و لمس کردن محیط استفاده می‌شوند. پس وقتی می‌گوییم «سرپایان»، فقط درباره‌ی اختاپوس حرف نمی‌زنیم؛ درباره‌ی یک گروه بزرگ‌تر از جانوران دریایی صحبت می‌کنیم.

حالا سؤال اصلی: اگر پوست اختاپوس می‌تواند نور را حس کند، یعنی می‌تواند با پوستش ببیند؟ نه دقیقاً! چشم اختاپوس می‌تواند اطلاعات زیادی درباره‌ی محیط دریافت کند و به مغز کمک کند چیزهایی مثل شکل و حرکت را تشخیص دهد. اما پوست چنین کاری نمی‌کند. پوست اختاپوس بیشتر می‌تواند متوجه شود که: نور وجود دارد نور کم یا زیاد شده شرایط نوری محیط تغییر کرده است پس پوست اختاپوس مثل یک چشم واقعی نیست. بهتر است بگوییم: «پوست اختاپوس می‌تواند نور را حس کند، اما مثل چشم تصویر نمی‌بیند.»

اپسین چیست؟ یکی از چیزهای جالبی که دانشمندان در این موضوع پیدا کرده‌اند، مولکول‌هایی به نام اپسین (Opsin) هستند. اپسین‌ها به بدن کمک می‌کنند نور را تشخیص دهد. برای مثال، در چشم انسان هم مولکول‌های مربوط به اپسین وجود دارند و در دیدن نقش دارند؛ اما دانشمندان انواعی از اپسین‌ها را در پوست بعضی از سرپایان هم پیدا کرده‌اند. اینجا یک سؤال جالب به وجود می‌آید: چرا باید چیزی که به حس کردن نور کمک می‌کند، در پوست وجود داشته باشد؟ یکی از پاسخ‌های احتمالی این است که پوست اختاپوس می‌تواند خودش هم تغییرات نور را حس کند. مثلاً اگر نور روی بدن اختاپوس تغییر کند، پوست می‌تواند این تغییر را تشخیص دهد و این اطلاعات ممکن است در تغییر رنگ و ظاهر بدنش نقش داشته باشد؛ اما این کار با دیدن خیلی فرق دارد. چشم می‌تواند اطلاعات زیادی درباره‌ی محیط دریافت کند. پوست بیشتر فقط اطلاعات ساده‌تری درباره‌ی نور دریافت می‌کند.

ارتباط پوست با تغییر رنگ حالا رسیدیم به یکی از جذاب‌ترین ( از نظر من! ) قسمت‌های ماجرا! اختاپوس‌ها می‌توانند رنگ و الگوی پوست خود را تغییر دهند! مثلاً ممکن است: قهوه‌ای یا خاکستری شوند تا با صخره‌ها هماهنگ شوند. قسمت‌هایی از بدنشان را تیره‌تر یا روشن‌تر کنند. الگوهای مختلفی روی بدنشان ایجاد کنند. ظاهرشان را به محیط اطراف شبیه‌تر کنند. اما چطوری این کار را انجام می‌دهند؟ روی پوست اختاپوس ساختارهایی به نام کروماتوفور (Chromatophore) وجود دارد. کروماتوفورها دارای رنگدانه هستند و اختاپوس می‌تواند کاری کند که این رنگدانه‌ها بیشتر یا کمتر دیده شوند. ساختارهای دیگری مثل ایریدوفور و لوکوفور هم به بازتاب و پخش شدن نور کمک می‌کنند. به همین دلیل اختاپوس می‌تواند ظاهر بدنش را تغییر دهد. این تغییرات هم می‌توانند خیلی سریع اتفاق بیفتند. این توانایی برای کارهایی مثل: استتار ارتباط با دیگر اختاپوس‌ها واکنش به محیط مفید است.

مغز چه نقشی دارد؟ ممکن است فکر کنیم پوست اختاپوس خودش تصمیم می‌گیرد: «عه! اون سنگه قشنگه، بریم شبیه سنگ بشیم!» ولی نه! مغز و سیستم عصبی اختاپوس نقش بسیار مهمی در کنترل رنگ و الگوی پوستش دارند. اختاپوس با چشم‌هایش محیط را می‌بیند. اطلاعات به سیستم عصبی می‌رسد. بعد بدنش می‌تواند بر اساس شرایط محیط واکنش نشان دهد. مثلاً اگر اختاپوس روی یک صخره باشد، ممکن است رنگ و الگوی پوستش را تغییر دهد تا بهتر با محیط هماهنگ شود؛ اما نکته‌ی جالب این است که خود پوست هم می‌تواند نور را حس کند. پس می‌توانیم ماجرا را خیلی ساده این‌طور تصور کنیم: محیط ↓ نور ↓ چشم و پوست ↓ سیستم عصبی ↓ کنترل پوست ↓ تغییر رنگ و الگو البته در واقعیت، این فرایند خیلی پیچیده‌تر از این است.

آیا پوست اختاپوس می‌تواند رنگ‌ها را ببیند؟ اینجا باید بین دو چیز تفاوت بگذاریم: حس کردن نور و دیدن یک تصویر. وقتی ما چیزی را می‌بینیم، نور وارد چشممان می‌شود. سلول‌های مخصوص داخل چشم، نور را دریافت می‌کنند. بعد این اطلاعات به مغز می‌رسد و مغز از آن‌ها تصویری از محیط می‌سازد؛ اما پوست اختاپوس این کار را انجام نمی‌دهد. پوستش قرار نیست یک عکس کامل از محیط برایش بسازد. در عوض، پوست می‌تواند مثل یک حسگر نوری عمل کند و بعضی تغییرات نور را تشخیص دهد. پس اگر اختاپوس روی یک صخره باشد، پوستش قرار نیست بگوید: عه! چه صخره خاکستری بزرگی! وای مامان! اون کوسه چه دندونای تیز و خوشگلی داره! اوخی، چه ماهی کوچولویی! برای طریقه کارکرد پوست، تصور کنید اختاپوس به اعماق اقیانوس می‌رود. هر چقدر بیشتر به اعماق می‌رود، نور کمتر می‌شود. آن موقع پوست اختاپوس متوجه می‌شود که نور کمتر شده و شرایط تغییر کرده و در صورت لزوم، رنگ پوستش را با توجه به میزان نور و رنگ آب، تغییر می‌دهد.

چرا این توانایی می‌تواند مفید باشد؟ اختاپوس برای زنده ماندن به توانایی تغییر ظاهرش خیلی نیاز دارد. یکی از مهم‌ترین کاربردهای این توانایی، استتار است. یعنی اختاپوس می‌تواند ظاهرش را طوری تغییر دهد که کمتر توسط شکارچیان دیده شود یا راحت‌تر به شکار نزدیک شود. تغییر رنگ و الگو می‌تواند برای ارتباط با دیگر اختاپوس‌ها هم استفاده شود. حالا اگر پوست بتواند نور محیط را هم حس کند، ممکن است به بدن کمک کند تا بهتر با شرایط نوری اطراف هماهنگ شود. پس به زبان خیلی ساده: «اختاپوس محیط را با چشم‌هایش می‌بیند، اما پوستش هم می‌تواند بعضی اطلاعات مربوط به نور را حس کند.» و این برای جانوری که پوستش می‌تواند رنگ و الگوی خودش را تغییر دهد، خیلی جالب است. پس اگر بخواهیم علمی‌تر بگوییم: «پوست اختاپوس دارای سازوکارهایی است که می‌توانند نور را حس کنند، اما این حس کردن نور با دیدن تصویر توسط چشم تفاوت دارد.»

حالا بعد از همه‌ی این حرف‌ها، جواب سؤال اصلی چیست؟ نه، اختاپوس با پوستش مثل ما نمی‌بیند. پوستش نمی‌تواند مثل چشم یک تصویر کامل از محیط درست کند؛ اما پوست اختاپوس دارای مولکول‌ها و سازوکارهایی است که می‌توانند نور را حس کنند. اگر بخواهیم به مثال شنا به اعماق اقیانوس برگردیم، اختاپوس با پوستش متوجه می‌شود که هر چقدر پایین‌تر برود نور کم‌تر شده و با چشمانش می‌تواند کوسه‌ها را مشاهده کند. بعضی کوسه‌ها، از شکارچیان اهتاپوس‌ها به شمار می‌روند. هنگامی که اختاپوس با چشمانش کوسه را می‌بیند، سیستم عصبیش به پوست پیام می‌فرستند تا رنگش تغییر کند و به عبارتی استتار کند. اختاپوس با استفاده از پوستش متوجه می‌شود که نور کم شده و آب تیره‌تر شده و خودش را به همان رنگ در می‌آورد. این توانایی در کنار: چشم‌ها مغز و سیستم عصبی ساختارهای رنگی پوست به اختاپوس کمک می‌کند ظاهر بدنش را تغییر دهد و با محیط اطرافش هماهنگ شود. پس جمله‌ی دقیق‌تر این است: «اختاپوس با پوستش نمی‌بیند؛ اما پوستش می‌تواند نور را حس کند.» و همین موضوع به‌تنهایی یکی از عجیب‌ترین ویژگی‌های این جانور است!

نتیجه‌گیری اختاپوس با پوستش به معنای معمول کلمه نمی‌بیند. یعنی پوستش مثل چشم، تصویر کاملی از جهان ایجاد نمی‌کند؛ اما دانشمندان متوجه شده‌اند که پوست اختاپوس دارای مولکول‌ها و سازوکارهایی است که می‌توانند نور را حس کنند. از طرف دیگر، اختاپوس می‌تواند با کمک ساختارهای ویژه‌ی پوستش رنگ و الگوی بدن خود را تغییر دهد. این توانایی می‌تواند برای کارهایی مثل: استتار ارتباط واکنش به محیط مفید باشد. بنابراین اختاپوس موجودی است که: با چشم‌هایش می‌بیند با پوستش نور را حس می‌کند و با پوستش ظاهرش را تغییر می‌دهد.

.....