الهام از طبیعت؛ چگونه چشم زنبورها به بهبود فناوری ناوبری کمک می‌کند؟

به گزارش شبکه اطلاع رسانی راه دانا؛ کنجکاوی در این باره که حیوانات دنیا را چطور می‌بینند چندان عجیب نیست؛ مثلا سگی که سرش را از پنجره ماشین بیرون آورده یا اسبی که از روی مانع می‌پرد چه تصویری از دنیا دارد. اما طرح این سوال درباره حشرات احتمالا هیجان‌انگیزتر هم خواهد بود؛ اینکه مثلاً زنبورها که می‌توانند کیلومترها از کندوی خود دور شوند، چطور می‌دانند به کجا بروند و چطور مسیر بازگشتشان را پیدا می‌کنند؟

پاسخ ساده برای این سوال این است که زنبورها فقط دو چشم ندارند. آن‌ها هزاران چشم دارند. جورج کُلیفِتیس، دانشجوی دکترا در دپارتمان زیست‌شناسی دانشگاه کنستانس، دراین باره توضیح داد: «چشم‌های زنبورها بسیار متفاوت از چشم‌های انسان هستند. آن‌ها هزاران چشم ساده کوچک‌تر دارند که ریزچشم (ommatidia) نامیده می‌شوند و به همین دلیل به عنوان چشم‌های مرکب شناخته می‌شوند.»

چشم‌های رو به آسمان

در پژوهشی که به‌تازگی در مجله Biology Letters منتشر شده، کُلیفِتیس و همکارانش به بررسی ریزچشمک‌ها در زنبور عسل پرداختند. ریزچشمک‌های پشتی در بالای چشم‌های زنبور قرار دارند و همیشه به سمت آسمان نشانه می‌روند.

این ساختارها قادرند تفاوت در قطبش نور آسمان را تشخیص دهند (چیزی که چشم انسان قادر به دیدنش نیست). زنبورها و بسیاری از حشرات دیگر از این الگوهای نوری برای ناوبری دقیق استفاده می‌کنند.

جالب است بدانید که سلول‌های دریافت‌کننده نور در ریزچشمک‌های پشتی حساسیت کمتری نسبت به سایر ریزچشمک‌ها دارند. این ویژگی آن‌ها را در برابر نور خیره‌کننده خورشید محافظت می‌کند، اما جزئیات آسمان را نیز پنهان می‌سازد. به بیان ساده‌تر، این چشم‌ها برای تشخیص الگوهای قطبش گسترده طراحی شده‌اند.

چشم‌های متصل به هم

کُلیفِتیس در ادامه توضیح داد: «ما متوجه شدیم که برخی از این ریزچشمک‌ها که رو به آسمان هستند، به‌گونه‌ای به هم متصلند که هرگاه یکی از آن‌ها به نشانه‌ای بصری پاسخ دهد، همسایگانش نیز همان اطلاعات را دریافت می‌کنند. ما حدس می‌زنیم که زنبورها با جمع‌آوری داده‌ها از چند ریزچشمک می‌توانند اختلالات محیطی (مثلاً ناشی از وجود ابرها)را حذف کرده و نمای دقیق‌تری از الگوی قطبش نور آسمان به دست آورند.»

به عبارت دیگر، این ارتباط به زنبورها دیدی با جزئیات کمتر اما دقیق‌تر از نور قطبی‌شده آسمان می‌دهد.

کاربردهای انسانی

شناخت عملکرد بینایی زنبورها می‌تواند در طراحی پهپادها و خودروهای خودران به کار رود. در آینده، «چشم‌های زنبوری» ساخته دست بشر حتی می‌توانند سیستم‌های ناوبری خودکار را تقویت کنند. طبق گفته پژوهشگران، بعضی از دانشمندان در حال تلاش فعالانه برای تقلید و بهینه‌سازی ویژگی‌های سیستم بینایی زنبورها هستند تا با بهره‌گیری از آنها فناوری‌های فعلی را بهبود ببخشند.

کُلیفِتیس در بخش پایانی صحبت‌هایش گفت: «مطالعه بینایی حشرات، نه تنها بار دیگر پتانسیل فناوری‌های الهام‌گرفته از طبیعت را برجسته می‌کند، بلکه دیدگاه تازه‌ای درباره جهان‌بینی موفق‌ترین گروه جانوری که تاکنون روی زمین زندگی‌کرده‌اند نیز به ما می‌دهد.»