عنکبوت های غار بی چشم هنوز هم می توانند نور را “ببینند”.

از جانب جک تامیشیا

اعماق تاریک سیستم غارهای جنوب غربی چین توسط عنکبوت های رنگ پریده کوچکتر از تیک تاک گشت زنی می شود. مانند بسیاری دیگر از موجودات غار، این عنکبوتیان به طور قابل توجهی چشمان توسعه نیافته دارند. بعضی ها اصلا چشم ندارند.

اما تحقیقات جدید نشان می دهد که این عنکبوت های غار از نور چشم پوشی نمی کنند. در مطالعه ای که روز چهارشنبه در پیشرفت علمیمحققان دریافتند که حتی عنکبوت‌های غارنشین که اصلاً چشم ندارند هنوز هم می‌توانند نور را حس کنند. این “دید” ابتدایی ممکن است به عنکبوت هایی که در شرایط مرطوب رشد می کنند کمک کند تا از منافذ درخشان غار که فاقد رطوبت هستند جلوگیری کنند.

عنکبوت ها شکارچیان گسترده ای در بیشتر سیستم های غار هستند: بیش از 1000 گونه از شکارچیان پا دراز در غارها زندگی می کنند. و تعداد کمی از آن‌ها از این جنس متفاوت‌تر هستند لپتونتلا. در حالی که بیشتر عنکبوت ها هشت چشم دارند، این شکارچیان کوچک حداکثر شش چشم دارند. دو چشم میانی قدامی آنها، که بیشتر عنکبوت ها از آنها برای شناسایی طعمه استفاده می کنند، در طول تکامل گم شده اند.

تعداد کمی لپتونتلا گونه ها حتی بیشتر منجر به از دست دادن چشم می شوند. جی لیو، یکی از نویسندگان این مطالعه، زیست شناس تکاملی که در دانشگاه هوبی چین بر روی عنکبوت ها مطالعه می کند، گفت: این عنکبوت ها معمولاً درجات مختلفی از کاهش چشم را نشان می دهند، از جمله کاهش شدید یا عدم وجود کامل چشم. لپتونتلا عنکبوت‌هایی که نزدیک‌تر به ورودی غار زندگی می‌کنند، اغلب دارای یک مجموعه کامل از شش چشم هستند، اما آنهایی که در اعماق تاریک‌تر یافت می‌شوند، لکه‌های چشمی ساده دارند یا اصلاً چشم ندارند.

از دست دادن چشم به دشواری حفظ این عملکرد گران قیمت بدن در محیط های فقیر از مواد مغذی مانند غارها مرتبط است. چندین موجود غار دیگر از جمله سمندر و ماهی غار نیز بینایی خود را از دست داده اند. با این حال برخی از گونه های نابینا توانایی حس نور را حفظ کرده اند.

الکه بوشبک، محققی که روی سیستم‌های بینایی بندپایان در دانشگاه سینسیناتی مطالعه می‌کند و در مطالعه جدید شرکت نداشت، می‌گوید: بسیاری از ارگانیسم‌ها می‌توانند نور را حتی بدون چشم نیز حس کنند. برای مثال، برخی سخت‌پوستان بی‌چشم و ماهی‌های کور مشاهده شده‌اند که به طور فعال از نور اجتناب می‌کنند تا در محیط تاریک خود ایمن بمانند. اما این موجودات غار دقیقاً آنچه را که در اطرافشان است تصور نمی کنند. بوشبک می گوید: «تفاوت مهمی بین حس کردن تغییرات در سطوح نور محیط و توانایی دیدن ساختار در محیط ما وجود دارد.

برای اینکه ببینم چشم نداره عنکبوت های غار توانایی حس نور را دارند، لیو و همکارانش 10 گونه را جمع آوری کردند لپتونتلا از غارهای فلات یوننان-گوئیژو چین. پنج گونه از گونه هایی که آنها جمع آوری کردند در “منطقه گرگ و میش” سبک تر در نزدیکی ورودی غار زندگی می کردند و بقیه از اتاقک های سیاه رنگ درونی غار می آمدند. دو گونه از این گروه دوم دارای چشم های کاهش یافته بودند، در حالی که سه گونه دیگر فاقد چشم بودند.

محققان یک آزمایش رفتاری انجام دادند تا ببینند هر گونه عنکبوت چگونه به نور واکنش نشان می دهد. آنها عنکبوتیان را در ظرفی قرار دادند که به نیمه روشن و نیمه تیره تقسیم شده بود و ترجیحات هر گونه را ثبت کردند. مهم نیست که چشم عنکبوت ها چقدر ضعیف یا وجود نداشت، اکثریت افراد از هر 10 گونه ترجیح می دهند وقتی در غار نزدیک ورودی آن قرار می گیرند، در سمت تاریک ظرف بمانند. محققان می گویند که این نشان می دهد که حتی بدون چشم لپتونتلا عنکبوت ها نور را حس می کنند و از آن اجتناب می کنند. برای حمایت از نتایج، محققان همچنین کدهای ژنتیکی هر گونه عنکبوت را تجزیه و تحلیل کردند. آنها دریافتند که عنکبوتیان بدون چشم مجموعه تقریباً کاملی از ژن‌ها را حفظ می‌کنند که توانایی‌های دریافت نور را رمزگذاری می‌کنند که به آنها کمک می‌کند تا تغییرات در سطوح نور را حس کنند، علی‌رغم کمبود رنگدانه‌های بینایی یا کلا چشم‌ها.

برای تعیین اینکه چرا حس نور برای عنکبوت هایی که در تاریکی دائمی زندگی می کنند بسیار مهم است، این تیم عنکبوت های منفرد را از دو خانه غار و دو خانه ورودی قرار داد. لپتونتلا گونه ای در ورودی غار بدون آب اضافی، عنکبوت‌های غارنشین به سرعت تسلیم شرایط خشک ورودی شدند. لیو و همکارانش پیشنهاد می کنند که اجتناب از نور به این عنکبوت ها کمک می کند تا در اعماق مرطوب غارهایشان بمانند.

در حالی که بوشبک از اینکه این عنکبوت‌های غار بدون چشم می‌توانند تغییرات سطح نور را حس کنند، شوکه نشده است، او فکر می‌کند که یافته‌ها نشان می‌دهد که حس اساسی نور چقدر است. او می‌گوید: «این با این ایده کلی مطابقت دارد که مکانیسم اصلی تشخیص نور قدیمی و به خوبی حفظ شده است. مهم نیست که موجودات غار چقدر در تاریکی زندگی کرده اند، همیشه به “دیدن” نور کمک می کند.