عجیب ولی واقعی؛ این حشره «شیر» دارد!

به گزارش سرویس علم و دانش در لحظه، شاید به نظر برسد که «شیر دادن» ویژگی‌ای است که پستانداران را از سایر موجودات جدا می‌کند. در واقع حتی نام «پستاندار» اشاره به غده‌های تولید شیر دارد. این ویژگی برای صدها میلیون سال، نقطۀ اشتراک بین پستانداران بوده است و حتی پستانداران تخمگذاری مانند پلاتیپوس نیز شیر را از منافذ پوست خود ترشح می‌کنند.

با این حال، هر چه جانورشناسان به کاوش در حیات زمین ادامه می‌دهند، همچنان به موجودات غیرمنتظره‌ای برمی‌خورند که شیر تولید می‌کنند؛ موجوداتی کاملا متفاوت از قبیل عنکبوت‌های پرنده و پنگوئن‌ها. در حقیقت تولید «شیر» را نمی‌توان مترادف با پستاندار بودن فرض کرد.

اوایل امسال، در مجله‌ی علمی Science زیست‌شناس کارلوس جارِد از مؤسسه‌ی بوتانتان در سائو پائولوی برزیل، به همراه همکارانش، کشف یکی از این تولیدکنندگان غیرمنتظرۀ شیر را اعلام کردند. در این مطالعه مشاهده شد که جانوران دوزیستی شبیه کرم به نام «سیفونوپس آنولاتوس» به مدت دو ماه برای نوزادان خود مایعی چرب از جنس شیر ترشح می‌کردند. محققان دریافتند که این شیر از طریق نوک پستان خارج نمی‌شود، بلکه از داخل مجرای دفع این دوزیست تولید می‌شد. بچه‌های کرم نیز هنگام نزدیک شدن به مادرشان برای شیر، صداهایی تولید می‌کردند که یادآور صدای توله‌سگ‌های گرسنه‌ای بود که مشتاق وعدۀ غذایی خود هستند.

یک سیفونوپس آنولاتوس مادر به همراه فرزندانش

جانورشناسان برای دهه‌ها متوجه رفتار خاصی در این دوزیستان موسوم به «سسیلیان» شده بودند. جارِد می‌گوید: «تقریبا ۷۰ سال پیش، مطالعه‌ای منتشر شد که نشان می‌داد سسیلیان‌های زنده‌زا در زمان‌های نامناسب برای تولد، جنین‌ها را داخل مجرای تخمدانی خود نگه می‌داشتند». جنین‌ها توسط ماده‌ای شبیه به شیر که در مجرای تخمدانی ترشح می‌شد، تغذیه می‌شدند. و این تقریبا همه ماجرا نبود. با گذشت زمان، جانورشناسان همچنان به نمونه‌هایی از بچه سسیلیان‌هایی برمی‌خوردند که از مخاط و پوست مادرانشان تغذیه می‌کردند – روشی کاملا متفاوت از رفتار «رها کردن تخم‌ها» که بسیاری از قورباغه‌ها برای آغاز نسل بعدی به کار می‌گیرند. سسیلیان‌ها کرم‌هایی هستند که مراقبت والدینی قابل توجهی از خود نشان می‌دهند.

در مورد «سیفونوپس آنولاتوس» نیز اینطور است که بچه‌ها زمان زیادی را در اطراف مجرای دفع مادران خود می‌گذرانند؛ مجرایی که به نظر می‌رسد ماده‌ای چسبناک از آن تراوش می‌کند. جارِد می‌گوید: «بچه‌ها هیجان‌زده هستند و دائما در حال رقابت بر سر مکان‌هایی در اطراف آن دیده می‌شوند». هنگامی که محققان ترکیب مایع و همچنین رفتار آن‌ها را مطالعه کردند، دریافتند که نوزادان از شیری تغذیه می‌کنند که به طور خاص توسط مادر و در پاسخ به صداهای زیر و بم بچه‌ها ترشح می‌شود.

با اینکه این یافته شگفت‌انگیز بود، اما اولین باری نبود که محققان جانورانی غیر از پستانداران را پیدا می‌کردند که اشکال خاص شیر را تولید کرده‌اند. این ماده با مراقبت والدینی ارتباط نزدیکی دارد و غذای ضروری را برای فرزندان فراهم می‌کند و آن‌ها را در آسیب‌پذیرترین زمانشان سرپا نگه می‌دارد.

شیر در پرندگان

طبیعت‌شناسان مدت‌هاست می‌دانند که برخی از پرندگان مانند کبوترها، پنگوئن‌ها و فلامینگوها نیز نوعی شیر برای فرزندان خود تولید می‌کنند. در سال ۱۷۸۶، جراح انگلیسی جان هانتر مشاهده کرد که کبوتران با هر جنسیتی، شیری چرب و سرشار از پروتئین در پوشش چینه‌دان واقع در گلوی خود تشکیل می‌دهند. مطالعات و مشاهدات از آن زمان تاکنون تأکید کرده است که این پرندگان فقط غذا را پس نمی‌دهند، بلکه در حال تشکیل «شیر پرنده» برای تغذیه جوجه‌هایشان هستند. با توجه به اینکه پرندگان بارها و بارها فرم خاص خود از شیر را تکامل داده‌اند و پرندگان بسیاری از توانایی‌های خود را از اجداد دایناسوری خود به ارث برده‌اند، محققان پیشنهاد می‌کنند که برخی از دایناسورها نیز ممکن است از فرزندان خود به روشی مشابه مراقبت کرده باشند.

مطالعات و مشاهدات مربوط به شیر غیر پستانداران اغلب کلمه «شیر» را در گیومه قرار می‌دهد، زیرا این شیر دقیقاً مانند شیر پستانداران نیست و منشأ تکاملی یکسانی ندارد. جاشوا بنوا، حشره‌شناس دانشگاه سینسیناتی، در مورد چنین مایعاتی در غیر پستانداران می‌گوید: «ما معمولاً آن را ماده‌ای شبیه به شیر می‌نامیم.» اما شیر به شکلی که ما می‌شاسیم معمولاً به پستانداران محدود می‌شود. با این حال، او خاطرنشان می‌کند: «از نظر عملی، کارکرد آن یکسان است و حتی برخی از پروتئین‌های موجود در آن‌ها شبیه به هم هستند.» بنوا می‌گوید: «مگس‌های تسه‌تسه نیز ماده‌ای شبیه شیر تولید می‌کنند که سفید و سرشار از چربی است، توسط ماده‌ها ترشح می‌شود و بچه‌ها را تغذیه می‌کند».

عنکبوتی که فرزندانش را با نوعی شیر تغذیه می‌کند

به ویژه بی‌مهرگان به نظر می‌رسد که بارها و بارها مواد شبیه شیر را تکامل داده‌اند. عنکبوت‌ها شاید اولین حیواناتی نباشند که وقتی صحبت از مراقبت والدینی می‌شود در ذهن ما تداعی شوند. اما در سال ۲۰۱۸، باز هم در مجله زیست‌شناسان اعلام کردند که عنکبوت پرنده‌ای را پیدا کرده‌اند که تا زمانی که بچه‌هایش به اندازه کافی برای دفاع از خود رشد نکنند، به آنها شیر می‌دهد. در این مورد، عنکبوت پرنده قطرات مایعی شبیه شیر را از شیاری در شکم خود تولید می‌کند. والدین عنکبوت‌ها حتی پس از رسیدن عنکبوت‌ها به اندازه بلوغ، به دادن شیر به آن‌ها ادامه می‌دهند. تا زمانی که بچه‌ها به طور مداوم غذای خود را صید نکنند، شیر در دسترس آنهاست.

بنوا می‌گوید: «مواد شبیه شیر چندین بار در میان بندپایان تکامل یافته‌اند.» مگس‌ها حداقل سه بار این مایعات را تکامل داده‌اند، سوسک‌ها یک یا دو بار، عنکبوت‌ها به آن دست یافته‌اند و حتی مورچه‌های نر نیز همین کار را کرده‌اند. سؤال این است که چرا شیر بارها و بارها به وجود می‌آید.

تعیین زمان تکامل شیر و مراقبت والدینی نزدیک در موجودات مختلف کار چالش‌برانگیزتری است. هدف اصلی شیر بلعیده شدن است و بافت‌های نرمی که شیر را تولید می‌کنند به ندرت در سوابق فسیلی حفظ می‌شوند. تعیین پیشینه تاریخی شیر در میان پستانداران نسبتاً ساده است (همه پستانداران شیر تولید می‌کنند، بنابراین باید در آخرین جد مشترک ما و پلاتی‌پوس وجود داشته باشد) اما زمانی که این اتفاق برای سایر حیوانات رخ می‌دهد، تعیین منشاء به این سادگی نیست.

ارایه مواد مغذی با شیر

بنوا می‌گوید در بیشتر موارد، ابتدا نوعی مراقبت والدینی وجود دارد. سپس این امکان را برای والدین فراهم می‌کند که مواد مغذی مانند مخاط، پوست یا شیر را به فرزندان خود ارائه دهند. به عنوان مثال، دوزیستی که به تازگی در نشریۀ Science مورد بحث قرار گرفته است، به نوزادان خود اجازه می‌دهد تا مقداری از پوستش را نیز بخورند و به نظر می‌رسد برخی از بچه قورباغه‌ها به روشی مشابه از والدین خود شیر می‌مکند. اگر یک سوراخ مایعات چرب یا سرشار از پروتئین را ترشح کند که به تغذیه این فرزندان می‌پردازد، می‌تواند با گذشت زمان به جایگزینی برای شیر تبدیل شود.

بدون شک، مراقبت والدینی و تأمین شیر به پستانداران کمک کرده است که از زمان دایناسورهای اولیه تا به امروز شکوفا شوند، با این حال، پستانداران در کمک به فرزندان خود منحصر به فرد نیستند. اشکال مختلف حیات تکامل یافته‌اند تا به شیوه‌ای مشابه پستانداران عمل کنند و فداکاری‌های والدینی را انجام می‌دهند تا به نسل بعدی کمک کنند تا شکوفا شوند. بنابراین دفعه بعد که کبوتری را در پیاده‌رو دیدید یا اگر یک سسیلیان را در جنگل گرمسیری مشاهده کردید، به این فکر کنید که این جانوران چه اشتراکات غیرمنتظره‌ای با ما دارند.

فرادید