فيزياء الجلد العميقة لأفاعي سايدويندر

عندما يتعلق الأمر بالانزلاق ، فإن معظم الثعابين تفعل ذلك بنفس الطريقة: للأمام مباشرة. لكن بالنسبة للثعابين التي تعيش في الصحاري ، يمكن أن يمثل التجول فيها تحديًا.

قالت جينيفر ريزر ، أستاذة الفيزياء في جامعة إيموري في أتلانتا: “كما نعلم من محاولة التحرك على الرمال في الشاطئ أو في أماكن أخرى ، قد يكون من الصعب التحرك على هذه المواد التي تنتج تحتك وأنت تتقدم إلى الأمام”.

هذا هو السبب في انزلاقات جانبية. قال الدكتور ريزر إنه على الرغم من أن بعض الثعابين يمكن أن تتحرك بشكل جانبي في ظل ظروف معينة ، إلا أن الأفاعي الجانبية – وهي الاسم الشائع لمجموعة من ثلاثة أفاعي بعيدة الصلة توجد في صحاري إفريقيا والشرق الأوسط وأمريكا الشمالية – قد أثارت هذا الشكل الفريد من الحركة لفن. يمكن للأفعى الجرسية المنحرفة ، على سبيل المثال ، السفر بسرعة 18 ميلاً في الساعة ، مما يجعلها أسرع ثعبان في العالم.

الآن قد وجدت دراسة جديدة أجرتها الدكتورة رايزر وزملاؤها سرهم: قشور مليئة بحفر صغيرة ، بدلاً من المسامير الصغيرة الموجودة في قاع الثعابين الأخرى. نُشر بحثهم يوم الاثنين في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences.

قال الدكتور ريزر إن البنية المجهرية لبطون الثعابين مهمة في كيفية تحركها ، لأن هذه هي الطريقة التي تتفاعل بها الحيوانات بلا أطراف مع الأرض. لفحص البنية المجهرية للمقاييس الجانبية ، استخدم فريقها مجهر القوة الذرية لمسح جلود الثعابين المتساقطة بشكل طبيعي ، والتي قدمتها مؤسسات مثل حديقة حيوان أتلانتا. ثم قاموا ببناء نماذج رياضية لاختبار كيفية أداء الهياكل التي رأوها تحت أنواع مختلفة من الاحتكاك.

على الرغم من أنها تبدو ناعمة للعين المجردة ، إلا أن قشور بطن معظم الثعابين لها أشواك مجهرية موجهة من الرأس إلى الذيل. قال الدكتور ريزر إن هذه تخلق احتكاكًا بين جسم الثعبان والأرض ، مما يساعدهم على المضي قدمًا في انزلاق رأس مألوف.

الثعابين من مجموعة متنوعة من الموائل والأدوار البيئية – بما في ذلك الأقارب المقربين للأفعى الجرسية الجانبية ، مثل القطن أو الأفاعي الجرسية الظهر – لديها هذه المسامير البارزة على بطونها.

لكن الأنواع المنحرفة إما قللت أو تخلصت من هذه المسامير ، واستبدلتها بمقاييس بطن مثقوبة بحفر مجهرية يمكن أن تتحرك في أي اتجاه معين. يقترح الدكتور ريزر أن ذلك لأن الاحتكاك الاتجاهي يجعل الحركة في بيئة خالية من الاحتكاك أكثر صعوبة: “تخيل ثعبانًا يحاول التحرك على مشمع أو الحرير.”

يعتمد الانحراف بدلاً من ذلك على رفع أجزاء كبيرة من الجسم في الهواء أثناء تحرك الحيوان. قال الدكتور ريزر إن المقاييس التي تخلق احتكاكًا قويًا في الاتجاه تؤدي بشكل سيء للغاية مع هذا النوع من الحركة. ولكن إذا كان احتكاك المقياس منتظمًا في جميع الاتجاهات ، فإنه يجعل الانحراف أسهل بكثير.

الأفعى ذات القرون الصحراوية والعلف الجانبي لصحراء ناميب – اللذان يرتبطان ارتباطًا وثيقًا – لهما قشور بطن ذات حفر موحدة وبدون تموج. لكن الأفعى الجرسية المنحرفة ، والتي تأتي من فرع مختلف من شجرة عائلة الأفعى ، لا تزال تحتوي على عدد قليل من النتوءات في البطن بالإضافة إلى الحفر.

أحد التفسيرات المحتملة لهذا الاختلاف هو أن الصحاري في جنوب غرب أمريكا الشمالية يتراوح عمرها بين 15000 و 20000 عام فقط ، مقارنة بصحراء شمال إفريقيا ، التي يتراوح عمرها بين سبعة ملايين و 10 ملايين سنة.

قال الدكتور ريزر: “ربما كان هناك وقت أقل للجنود الأمريكيين لتطوير الهياكل التي قد تساعد هذا النوع من الحركة”.

في حين أن فرضية الفريق حول الوظيفة الدقيقة للحفر المجهرية ستتطلب دراسة إضافية ، فإن فقدان أو تقليل ارتفاعات البطن هذه في الانحناءات الجانبية ذات الصلة البعيدة يشير إلى أن هذه التغييرات هي تكيف مباشر للحركة الجانبية ، كما يقترحون.

قال الدكتور ريزر: “نظرًا لأن هذه الحركة ضرورية جدًا للبقاء على قيد الحياة ، فمن المنطقي الاعتقاد بأن هذا جزء من سبب حدوث هذا التغيير”.

READ  ما الذي يمكنك القيام به بعد اللقاح ، ومتى

You May Also Like

About the Author: Fajar Fahima

"هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز."

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *