روباه با پوزه منحصر به فرد و حس شنوایی فوق العاده خود، شکارچی زمستانی ماهری است. این مطالعه نشان می‌دهد که چگونه اقتباس‌های فیزیکی و حسی روباه، به آن اجازه می‌دهد تا در محیط‌های برفی شکار کند و زنده بماند.
دیدن صحنه شیرجه‌رفتن روباه با سر داخل برف، تصویری نمادین از بقا در زمستان است. بااین‌حال، پشت این رفتار به‌ظاهر عجیب‌وغریب، تعامل جالب بین بیومکانیک و تکامل نهفته است.
تحقیقات اخیر از دانشگاه کرنل، رازهای پشت تکنیک شکار خارق‌العاده روباه را فاش کرده است که نقش حیاتی پوزه‌های تخصصی و توانایی‌های حسی قابل‌توجه آنها را برجسته می‌کند.
روباه‌ها و پوزه آنها
سونگ‌هوان جونگ، استاد دانشگاه کرنل و نویسندهٔ مسئول این مطالعه، توضیح داد: «پوزه تیز روباه برف را به طور قابل‌توجهی متراکم نمی‌کند؛ بلکه با مقاومت کمی وارد آن می‌شود.»
محققان با تجزیه و تحلیل جمجمه‌های چاپ سه‌بعدی روباه‌ها کشف کردند که پوزه کشیده روباه مانند یک یخ‌شکن طبیعی عمل می‌کند. شکل باریک و نوک‌تیز آن هنگام برخورد، به‌جای فشرده کردن شدید برف، آن را برش می‌دهد.
این طراحی ساده‌سازی شده، نیروهای کاهش سرعت را به حداقل می‌رساند و از روباه در برابر آسیب‌های بالقوه سروگردن در هنگام شیرجه‌های پر سرعت محافظت می‌کند.
سازگاری برای شکار در برف
مقایسه تیم تحقیق بین جمجمه روباه و جمجمه گربه‌های بزرگ‌تر مانند لینکس و پوما، تضاد چشمگیری را آشکار کرد. برخلاف پوزه‌باریک و نوک‌تیز روباه، این گربه‌های بزرگ دارای پوزه‌هایی پهن‌تر و صاف‌تر هستند. این تفاوت پیامدهای قابل‌توجهی برای شیرجه‌زدن در برف دارد.
هنگامی که یک گربه بزرگ تلاش می‌کند با سر شیرجه بزند به برف، پوزه صاف آن با سطح مقطع بیشتری با برف برخورد می‌کند. این باعث متراکم شدن برف و ایجاد مقاومت قابل‌توجه و نیروی کاهش سرعت بسیار بالاتر می‌شود. این نیروی ناگهانی خطر آسیب به سروگردن گربه را افزایش می‌دهد.
این یافته‌ها بر Anpassungen (اقتباس‌های) تکاملی منحصربه‌فرد روباه برای نقش اکولوژیکی خاص آن تأکید می‌کند. درحالی‌که گربه‌های بزرگ به‌طورکلی برای غلبه بر طعمه خود به کمین‌های پنهانی و قدرت وحشیانه تکیه می‌کنند، موفقیت روباه در محیط‌های برفی به‌چابکی و هدف‌گیری دقیق بستگی دارد.
ترکیب پوزه ساده‌سازی شده و حس شنوایی تیز به روباه اجازه می‌دهد تا در این جایگاه خاص (نیش) شکوفا شود.
مزیت حسی روباه در برف
موفقیت روباه به‌عنوان یک شکارچی زمستانی فراتر از طراحی خاص پوزه آن است. حس شنوایی فوق‌العاده قوی نقش اساسی در توانایی آن برای شناسایی و شکار طعمه دارد. روباه‌ها توانایی تشخیص حتی ضعیف‌ترین صداهای خش خش جوندگانی که زیر لایه‌ای از برف حرکت می‌کنند را پیدا کرده‌اند.
این شنوایی تیز به آنها مزیت خاصی در یافتن وعده‌های غذایی بالقوه می‌دهد.
محققان بر این نظریه‌اند که روباه‌ها از نوعی «مثلث‌بندی صدا» برای تعیین دقیق عمق و موقعیت طعمه خود استفاده می‌کنند. این فرایند به‌احتمال زیاد شامل تجزیه و تحلیل نحوه رسیدن صدا به هر گوش است و به روباه اجازه می‌دهد تا نقشه ذهنی دقیقی از محل جوندگان ایجاد کند.
پوزه کشیده روباه بر مهارت‌های شکار آن می‌افزاید. شکل ساده‌سازی شده هر گونه انسداد احتمالی امواج صوتی را به حداقل می‌رساند و حداکثر وضوح شنوایی را تضمین می‌کند. همچنین به روباه این امکان را می‌دهد که به‌محض شناسایی، به سرعت و بادقت به هدف خود برسد و از فرار جوندهٔ وحشت‌زده جلوگیری کند.
کاربردهای تحقیق
درحالی‌که استراتژی جذاب شیرجه‌زدن روباه در برف، بینشی به Anpassungen (اقتباس‌های) حیوانات ارائه می‌دهد، تحقیقات فراتر از قلمرو تاریخ طبیعی صرفاً گسترش می‌یابد. با درک بیومکانیک نحوه تعامل حیوانات با بسترهای مختلف، مانند برف، می‌توانیم به طور بالقوه دانش ارزشمندی به دست آوریم که در زمینه‌های مختلف علمی قابل‌اجرا باشد.
این تحقیق می‌تواند بر پزشکی ورزشی و طراحی تجهیزات ایمنی تأثیر بگذارد. پوزه ساده‌سازی شده روباه می‌تواند الهام‌بخش نوآوری در طراحی کلاه ایمنی برای علاقه‌مندان به ورزش‌های زمستانی باشد. به طور خاص، محققان می‌توانند خواص مواد پوزه روباه را برای شناسایی ساختارهای جاذب ضربه یا عناصر طراحی بالقوه مطالعه کنند. این پیشرفت‌ها می‌تواند منجر به محافظت بهتر در برابر آسیب‌های سروگردن در هنگام سقوط یا برخورد شود.
اهمیت مطالعه
شیرجه دیدنی روباه گواهی بر قدرت قابل‌توجه انتخاب طبیعی است. در طول نسل‌های بی‌شمار، فشارهای یک محیط زمستانی سخت، مجموعه منحصربه‌فردی از Anpassungen (اقتباس‌ها) را در روباه شکل داده است.
پوزه تخصصی آن که برای به‌حداقل‌رساندن ضربه با برف طراحی شده است، در کنار شنوایی استثنایی آن، به روباه اجازه می‌دهد تا طعمه خود را بادقت هدف قرار دهد. این صفات که به طور هم‌افزایی عمل می‌کنند، مزیت بقای حیاتی را برای روباه فراهم می‌کنند.
مطالعاتی مانند این، روش‌های پیچیده‌ای را که حیوانات برای غلبه بر چالش‌های محیط‌های خاص خود تکامل می‌یابند، روشن می‌کند. با تجزیه و تحلیل Anpassungen (اقتباس‌های) روباه، درک عمیق‌تری از فرایندهای تکاملی که تنوع حیات را در سیاره ما شکل داده‌اند، به دست می‌آوریم.
این مطالعه در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است.
