مصرف انرژی تغییر رنگ هشتپا معادل ۲۵ دقیقه دویدن انسان است

هشتپاها به دلیل توانایی شگفتانگیز در تغییر رنگ آنی و لحظهای شناخته میشوند، مهارتی که برای فریب دادن شکارچیان و غافلگیری طعمهها از آن بهره میبرند. با این حال، میزان انرژی مصرفی برای این روش استتار تا به امروز یک راز باقی مانده بود.
به نقل از آئیای، تغییر رنگ یک مکانیسم تطبیقی حیاتی برای تعداد زیادی از حیوانات است، اگرچه فکر میشود به انرژی قابل توجهی نیاز دارد. اکنون زیستشناسان مقدار انرژی مصرفی هشتپاها در طول تغییر رنگ کامل خود را اندازهگیری کردهاند که بینش جدیدی در مورد زیستشناسی این موجودات ارائه میدهد.
در حالی که مزایای توانایی تغییر رنگ هشتپاها به خوبی مستند شده، هزینه انرژی برای انجام این کار تا حد زیادی ناشناخته مانده بود. کرت آنتانک، زیستشناس دریایی و استاد زیستشناسی در دانشگاه والا والا در واشنگتن، گفت که درک تازه از هزینه متابولیک تغییر رنگ، بینشهایی در مورد هزینههایی که هشتپاها برای پنهان ماندن میپردازند، فراهم میکند.
مکانیزم تغییر رنگ در هشتپاها
هشتپاها همانند بسیاری از دیگر سرپایان، دارای اندامهای پوستی خاصی هستند که سلولهای رنگدانهای یا کروماتوفور نامیده میشوند. این کیسههای کوچک رنگدانه به فیبرهای عضلانی متصلاند که همانند پرههای روی یک چرخ عمل میکنند.
هنگامی که ماهیچهها شل میشوند، کیسههای رنگدانه به نقاط تقریبا نامرئی منقبض میشوند و وقتی ماهیچهها منقبض شوند، کیسهها منبسط شده و رنگدانه را در سراسر پوست پخش میکنند و رنگ را آشکار میسازند. هر کروماتوفور مانند یک پیکسل کوچک روی یک صفحه نمایش عمل میکند و هشتپاها دارای ۲۳۰ کروماتوفور در هر میلیمتر مربع از پوست خود هستند، که بسیار بیشتر از ۱۸۰ پیکسل در میلیمتر مربع در یک نمایشگر لپتاپ ۱۳ اینچی با کیفیت ۴ است.
برای تغییر رنگ، هزاران ماهیچه کوچک در این اندامهای شبیه به پیکسل منقبض میشوند. هشتپاها با کنترل دقیق هر کروماتوفور از طریق سیستم عصبی خود میتوانند الگوهای استتار پیچیده یا نمایشهای بصری استادانهای ایجاد کنند.
استتار هشتپا مقدار شگفتانگیزی از اکسیژن مصرف میکند
یک مطالعه تازه، میزان انرژی مصرفی برای تغییر رنگ در هشتپاها را بررسی کرد. این تحقیق که توسط آنتانک و سوفی سونر در دانشگاه والا والا در واشنگتن انجام شده، شامل تجزیه و تحلیل نمونههای پوست از ۱۷ هشتپای قرمز آرام شرقی بود.
این مطالعه نشان داد که تغییر کامل رنگ به طور متوسط به ۲۱۹ میکرومول اکسیژن در ساعت نیاز دارد که معادل آن مقدار انرژی است که هشتپا برای دیگر عملکردهای بدن خود در حالت استراحت مصرف میکند.
آنتانک با مقیاسبندی یافتههای خود بر پایه نسبتهای انسانی تخمین زد که اگر انسانها نیز دارای پوست هشتپا با قابلیت تغییر رنگ بودند، روزانه ۳۹۰ کالری اضافی میسوزاندند که تقریبا معادل دویدن به مدت ۲۵ دقیقه است.
هشتپاها و سرپایان تنها حیواناتی نیستند که قادر به تغییر رنگ هستند. تغییر رنگ سریع به طور جداگانه در طیف وسیعی از گونهها از جمله دوزیستان، خزندگان، ماهیها، بندپایان و نرمتانان فرگشت یافته است که اهمیت تطبیقی گسترده آن را برجسته میسازد.
تغییر رنگ سرپایان بسیار سریعتر و دقیقتر از حیواناتی همانند آفتابپرست است که از هورمونها برای کنترل سلولهای رنگدانه استفاده میکنند و از آنجا که فرآیند تغییر رنگ در دیگر حیوانات کندتر است، احتمالا انرژی کمتری مصرف میکنند. این مطالعه در مجله PNAS منتشر شده است.




