كوسه‌ها از ميدان مغناطيسي زمين مانند قطب‌نما استفاده مي‌كنند
هر سال، كوسه‌هاي سفيد بزرگ بيش از ۲۰ هزار كيلومتر را از آفريقاي جنوبي به استراليا سفر مي‌كنند و خطي مستقيم در طول اقيانوس ترسيم مي‌كنند. آن‌ها هر ساله دور مي‌زنند و همين مسير را برمي‌گردند. هيچ تابلوي خياباني براي راهنمايي آن‌ها وجود ندارد و در طول بيشتر سفر، هيچ راهنماي پايداري وجود ندارد كه آن‌ها بتوانند مسير خود را تعيين كنند. دما و جريان‌هاي آب تغيير مي‌كند. خورشيد هنگام شب غروب مي‌كند، ستاره‌ها در طول روز ناپديد مي‌شوند. اما كوسه‌ها به راه خود ادامه مي‌دهند.
به گزارش وايرد، دهه‌ها است دانشمندان گمان مي‌كنند كوسه‌ها بايد از ميدان مغناطيسي زمين به‌عنوان نوعي نقشه استفاده كنند اما اثبات اين موضوع دشوار بوده است زيرا مطالعه‌ي كوسه‌ها بسيار دشوار است. نگه‌داري آن‌ها در اسارت كار آساني نيست و برخي از گونه‌ها بسيار بزرگ هستند (براي مثال، طول يك كوسه سفيد بزرگ مي‌تواند به ۶ متر برسد و وزني بيش از ۹۰۰ كيلوگرم داشته باشد).
طراحي آزمايشي كه به اندازه‌ي كافي بزرگ باشد كه كوسه‌ها را در محيط آزمايشگاهي كنترل‌شده، مورد مطالعه قرار دهد، دشوار است. در مطالعه‌اي كه به‌تازگي در مجله‌ي Current Biology منتشر شده است، گروهي از پژوهشگران نحوه‌ي انجام اين كار را توصيف كرده‌اند.
برايان كلر، پژوهشگري از دانشگاه ايالتي فلوريدا براي آزمايش تئوري جهت‌يابي مغناطيسي كوسه‌ها، دستگاهي را ساخت كه مي‌توانست ميدان‌هاي مغناطيسي خاص را شبيه‌سازي كند. او مكعب چوبي ۳ متري ساخت كه مخزن بزرگي در مركز آن قرار داشت و در فواصل دقيقي بيش از ۱۶۰۰ متر مس را به دور معكب پيچيد. هنگام اتصال به برق، مس جريان الكتريكي را هدايت كرده و ميدان مغناطيسي ايجاد مي‌كرد. كلر با تنظيم توان توانست ميدان مغناطيسي قوي‌تر يا ضعيف‌تري ايجاد كند و شرايط خاصي را كه كوسه‌ها ممكن است در اقيانوس با آن رو‌به‌رو شوند، شبيه‌سازي كرد. اگر كوسه‌ها براساس شدت و زاويه ميدان مغناطيسي در جهت خاصي قرار مي‌گرفتند، مي‌توانست نشانه‌ي اين باشد كه از اين اطلاعات براي درك موقعيت خود روي زمين و پي بردن به اينكه در كدام جهت شنا كنند، استفاده مي‌كنند.
از روش فوق براي مطالعه جانوران ديگري مانند لاك‌پشت‌هاي دريايي استفاده شده است. كلر، نويسنده‌ي مقاله مي‌گويد دانشمندان قبلا مي‌دانستند كوسه‌ها مي‌توانند ميدان‌هاي مغناطيسي را تشخيص دهند، اما اين اولين نمونه‌اي است كه در آن نشان داده مي‌شود كه آن‌ها از اين توانايي براي درك موقعيت استفاده مي‌كنند.
با‌اين‌حال، محدوديتي وجود داشت. ميدان مغناطيسي مكعب براي پيگيري حركات رهياب‌هاي مشهوري مانند كوسه سفيد بزرگ بسيار كوچك بود. كلر مي‌گويد: «بنابراين، به‌منظور مطالعه‌ي اين حيوانات با اين روش، به كوسه‌اي نياز داشتيم كه كوچك باشد اما درعين‌حال مهاجرت كند». او ۲۰ بيل‌كله (گونه‌اي از تيره كوسه سرچكشي) وحشي جوان را انتخاب كرد كه طول هر يك كمتر از ۶۰ سانتي‌متر بود. بيل‌كله‌ها هر سال هزاران مايل مهاجرت مي‌كنند و بين زيستگاه‌هاي تابستاني خود در پاي‌رودها و خليج‌هاي ساحل فلوريدا و خليج مكزيك كه زمستان را در آن مي‌گذرانند، رفت‌و‌آمد مي‌كنند.
كلر بيل‌كله‌ها را در سه ميدان مغناطيسي مصنوعي آزمايش كرد. يكي از ميدان‌ها ازانديشه متخصصين زاويه و شدت شبيه ميداني بود كه آن‌ها به‌طور طبيعي در فلوريدا با آن مواجه مي‌شوند، ميدان دوم شبيه ميداني بود كه آن‌ها در نقطه‌ي ۶۰۰ كيلومتري جنوب در امتداد مسير عادي مهاجرت خود با آن رو‌به‌رو مي‌شوند و ميدان ديگر شبيه نقطه‌اي در ۶۰۰ كيلومتري شمال در تنسي بود كه اين كوسه‌ها هرگز در آنجا نبوده‌اند.
ميدان منطقه محل زندگي كوسه‌ها موجب ايجاد پاسخي ازسوي جانوران نشد. به همين شكل، وقتي آن‌ها درمعرض ميداني قرار گرفتند كه شبيه موقعيت شمالي بود، واكنشي نشان ندادند. اما هنگامي كه درمعرض ميدان مغناطيسي قرار گرفتند كه شبيه ميداني بود كه ۶۰۰ كيلومتري جنوب با آن مواجه مي‌شدند، در موقعيتي قرار مي‌گرفتند كه سرشان به سمت شمال بود. كلر نتيجه‌گيري كرد كه كوسه‌ها از اين اطلاعات براي تصميم‌گيري جهت سفر خود استفاده مي‌كنند، به همان روشي كه انسان راه‌پيما ممكن است از قطب‌نما استفاده كند. كنت لوهمن، استاد زيست‌شناسي در دانشگاه كاروليناي شمالي كه در مطالعه نقش نداشت، مي‌گويد: «اين مطالعه نمايشي جالب و آشكار از اين موضوع است كه كوسه‌ها از ميدان مغناطيسي زمين به‌عنوان نوعي نقشه استفاده مي‌كنند».
لوهمن توانايي‌هاي مشابهي را در ماهي سالمون و لاك‌پشت‌هايي دريايي نشان داده است. او مي‌گويد اين مطالعه نشان مي‌دهد كه توانايي جهت‌يابي با استفاده از حس مغناطيسي ممكن است در بين جانوران دريايي كه به‌طور فصلي مهاجرت مي‌كنند، رايج باشد. لوهمن با مقايسه ياد گرفتن آدرس خانه در كودك انسان با موقعيت‌يابي كوسه‌ها مي‌گويد: «اين به نوعي معادل اين است كه كودك خردسالي آدرس خانه خود را ياد مي‌گيرد. وقتي كوسه‌ها كوچك هستند، آدرس مغناطيسي پاي رود يا خليج خود را ياد مي‌گيرند». اين اطلاعات به آن‌ها كمك مي‌كند تا حتي پس از هزاران مايل سفر بتوانند برگردند (او فكر مي‌كند كه آن‌ها ممكن است به اين علت به اطلاعات مغناطيسي تنسي پاسخ نداده باشند كه خارج از ناحيه‌اي است كه مي‌شناسند).
ماهي سالمون علاوه‌بر اطلاعات مربوط به ميدان مغناطيسي، براي تشخيص منطقه تخم‌ريزي از بو نيز استفاده مي‌كند و كوسه‌ها نيز خصوصا در پايان سفرهاي خود ممكن است همين كار را انجام دهند. كلر مي‌گويد: «فكر مي‌كنم براي حركت در مقياس كوچك بويايي نقش بزرگي داشته باشد». اما او فكر نمي‌كند كه بو به اندازه كافي قدرتمند باشد كه آن‌ها را صدها مايل هدايت كند.
لوهمن مي‌گويد اينكه جانوران دقيقا چگونه ميدان‌هاي مغناطيسي را احساس مي‌كنند، معمايي واقعي است. يك تئوري اين است كه آن‌ها داراي بلورهاي مگنتيت هستند كه شمال حقيقي را احساس مي‌كند و جايي درون مغز يا سيستم عصبي آن‌ها تعبيه شده است. تئوري ديگر اين است كه ميدان‌هاي مغناطيسي بر گيرنده‌هاي موجود در سيستم بينايي آن‌ها تأثير مي‌گذارد و مانند يك هدست واقعيت افزوده، رنگ‌ها يا الگوهاي نور را به ديد آن‌ها اضافه مي‌كند. شايد شمال به‌صورت سايه‌اي قرمزرنگ پديدار مي‌شود و جانور به‌سادگي آن رنگ را دنبال مي‌كند.
كوسه‌ها همچنين داراي منافذي در پوزه خود هستند كه با آمپول‌هاي لورنزيني پر شده است كه گيرنده‌هايي هستند كه جريان‌هاي الكتريكي را در آب تشخيص مي‌دهند. كوسه‌ها با حس الكتريكي ضربان قلب جانوران ديگر، طعمه‌هاي خود را پيدا مي‌كنند. شايد اين گيرنده‌ها همچنين ميدان مغناطيسي را احساس كرده يا با درك نحوه‌ي تعامل آن‌ها با جريان‌هاي الكتريكي، به‌طور غيرمستقيم آن‌ها را دريافت كنند. هنوز هيچ‌كس نمي‌تواند در‌اين‌باره به‌طور قطعي ادعا كند. لوهمن مي‌گويد هيچ دليلي وجود ندارد كه فكر كنيم فقط يك مكانيسم وجود دارد كه همه حيوانات از آن استفاده مي‌كنند.
مطالعاتي مانند مطالعه كلر از اين جهت مهم هستند كه كمك مي‌كنند تا معماي قديمي را درمورد چگونگي مهاجرت‌هاي عظيم كوسه‌ها حل كنيم و به درك بهتري از تأثير فناوري‌هاي دريايي روي كوسه‌ها به دست آوريم. كايل نيوتن، زيست‌شناس دانشگاه واشينگتن كه به مطالعه اين موضوع مشغول است كه چگونه لقمه‌ماهي‌ها با استفاده از ميدان مغناطيسي موقعيت‌يابي مي‌كنند، مي‌گويد: «اين امر پيامدهاي بزرگي براي مديريت و حفاظت از اين گونه‌ها دارد».
درك اين مسئله كه آيا كوسه‌ها براي جهت‌يابي از ميدان مغناطيسي استفاده مي‌كنند، خصوصا از اين جهت اهميت دارد كه مزارع بادي دريايي درحال فراوان شدن هستند و ممكن است در اين ميدان‌ها اختلال ايجاد كنند. توربين‌ها انرژي را از باد به برقي تبديل مي‌كنند كه ازطريق كابل‌هاي ريز آب به ساحل فرستاده مي‌شود. درست همان‌طور كه مكعب كلر از برق براي شبيه‌سازي ميدان مغناطيسي زمين استفاده كرد، كابل‌هاي برق زير آب نيز ميدان‌هاي مغناطيسي كوچك خود را در اقيانوس ايجاد مي‌كنند. اين ناهنجاري‌ها مي‌تواند حيوانات را سردرگم كند و موجب شود آن‌ها از مسير درست خود دور شوند يا به محيطي بروند كه در آن‌ها طعمه‌ي مناسب آن‌ها وجود ندارد.
البته هنوز مشخص نيست كه آيا چنين اختلالاتي واقعا رخ مي‌دهد يا خير. نيوتن مي‌گويد اين ناهنجاري‌ها كوچك هستند و ممكن است هيچ تأثيري نداشته باشند يا ممكن است برخي جانوران را بيش از ديگران آزار دهند. اما او احساس مي‌كند كه بايد احتمال اين موضوع درانديشه متخصصين گرفته شود و درمورد آن مطالعه شود تا به جايي نرسيم كه اين مهاجرت‌هاي مهم را از مسيرشان خارج كنيم. نيوتن مي‌گويد ازآن‌جا كه انسان‌ها نمي‌توانند سيگنال‌هاي مغناطيسي را احساس كنند، چشم‌پوشي از اين موارد براي ما آسان است، اما اگر محرك‌هايي را كه جانوران ديگر مي‌توانند احساس كنند، درك كنيم، بهتر مي‌توانيم مواظب باشيم تا صدمه ماندگاري به آن نشانه‌ها وارد نكنيم.
هم انديشي ها