میگوی آخوندکی؛ موجودی کوچک با قدرتی فرازمینی که مشت‌هایی سریع‌تر از گلوله دارد و می‌تواند شیشه را سوراخ کند!

راز بقا: میگوی آخوندکی (Mantis shrimp) یکی از شگفت‌انگیزترین شکارچیان در دنیای زیر آب است. این جانور کوچک توانایی وارد کردن ضربه‌هایی با قدرتی باورنکردنی را دارد، به‌طوری‌که حتی می‌تواند شیشه آکواریوم را بشکند. اما پرسش اصلی دانشمندان سال‌ها این بود که چگونه چنین ضربه‌هایی بدون آسیب زدن به بدن خود میگو انجام می‌شود؟ پاسخ این راز در سازوکار هوشمندانه‌ای به نام «سپر فونونیکی» نهفته است.

قدرتی فراتر از تصور

به گزارش راز بقا، میگوی آخوندکی طاووسی (Odontodactylus scyllarus) با استفاده از اندامی مخصوص به نام چماق داسی‌شکل یا dactyl club به شکار خود حمله می‌کند. سرعت ضربه این جانور حدود ۲۳ متر بر ثانیه (۷۵ فوت بر ثانیه) است؛ یعنی نزدیک به ۵۰ برابر سریع‌تر از پلک زدن انسان. قدرت این مشت به حدی است که با گلوله تفنگ کالیبر ۰٫۲۲ برابری می‌کند.

اما چنین نیرویی معمولاً باعث ایجاد امواج شوک شدید در بدن می‌شود. بنابراین، دانشمندان به دنبال یافتن مکانیزمی بودند که بدن این موجود را در برابر امواج حاصل از ضربه‌های خودش محافظت می‌کند.

کشف سازوکار سپر طبیعی

در پژوهشی که در تاریخ ۶ فوریه در مجله Science منتشر شد، گروهی از پژوهشگران ساختار درونی چماق این میگو را با استفاده از فناوری لیزری مورد بررسی قرار دادند. یافته‌های آنها نشان داد که میگوی آخوندکی با تکیه بر یک سازوکار پیچیده، امواج خطرناک را فیلتر کرده و از تخریب بافت‌های نرم خود جلوگیری می‌کند.

به گزارش راز بقا به گفتهٔ هوراسیو دانته اسپینوسا، استاد دانشگاه نورث‌وسترن، چماق میگوی آخوندکی دارای ساختار‌هایی موسوم به سازه‌های فونونیکی است که می‌توانند امواج تنشی را به‌صورت انتخابی فیلتر کنند. این ویژگی باعث می‌شود این جانور بتواند بار‌ها و بار‌ها با حداکثر قدرت حمله کند، بدون اینکه دچار آسیب شود.

ساختار شگفت‌انگیز چماق

بررسی‌ها نشان داد که چماق میگو از دو ناحیهٔ اصلی تشکیل شده است:

یک. ناحیه ضربه (Impact region)

دو. ناحیه تناوبی (Periodic region)

در ناحیه ضربه، الیاف کیتین به‌صورت الگویی شبیه استخوان ماهی چیده شده‌اند. این ساختار سبب می‌شود که چماق در برابر ترک و شکستگی بسیار مقاوم باشد.

در زیر این لایه، ناحیه تناوبی قرار دارد که شامل لایه‌هایی از الیاف کیتین با آرایش مارپیچی است. این ساختار که به آن ساختار بولیگان (Bouligand) گفته می‌شود، در پولک ماهی‌ها و اسکلت خرچنگ‌ها نیز دیده می‌شود و عامل اصلی استحکام آنهاست.

برای مطالعه بیش‌تر بخوانید:

«کور کردن» میگو؛ چرا در ایران به این شیوه دردناک میگو‌ها را زنده زنده کور می‌کنند؟!

میگوی قرمز کریستالی؛ زیباترین میگوی دنیا که شبیه یک جواهر طبیعی زنده در آب است

عملکرد سپر فونونیکی

در آزمایش‌های لیزری مشخص شد که امواج شوک هنگام عبور از ناحیه تناوبی، با سرعت‌های متفاوت حرکت می‌کنند و بخشی از انرژی آنها پراکنده می‌شود. این بخش در واقع نقش سپر صوتی یا فونونیکی را ایفا می‌کند.

وقتی میگو با سرعت بالا ضربه می‌زند، حباب‌هایی در آب تشکیل می‌شود که با ترکیدن خود، امواج شوک ثانویه‌ای ایجاد می‌کنند. اما الیاف ناحیه تناوبی این امواج با فرکانس بالا را فیلتر کرده و مانع از انتقال آنها به بافت‌های داخلی می‌شوند.

به گفتهٔ اسپینوسا، این سازوکار طبیعی باعث می‌شود که میگو بتواند بدون آسیب دیدن، بار‌ها از سلاح مرگبار خود استفاده کند.

الهام برای فناوری‌های آینده

به گزارش راز بقا نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که ساختار بولیگان در چماق میگوی آخوندکی نمونه‌ای طبیعی از یک سازه ضد ضربه و جذب‌کننده امواج پرانرژی است. پژوهشگران معتقدند که مطالعه دقیق این ویژگی می‌تواند به ساخت مواد جدیدی برای تجهیزات نظامی، زره‌های محافظ، و لباس‌های ایمنی در ورزش‌های پرفشار کمک کند.

این کشف نشان می‌دهد که طبیعت در طول میلیون‌ها سال، راه‌حل‌هایی بسیار پیشرفته‌تر از فناوری انسان برای مقابله با نیرو‌های مخرب پیدا کرده است. میگوی آخوندکی تنها یک نمونه از این نبوغ طبیعی است؛ موجودی کوچک با نیرویی در حد یک گلوله که به لطف طراحی هوشمند بدنش، خود را از خطرات حمله‌اش در امان نگه می‌دارد.