وقتی لاک‌پشت‌های دریایی را در حال حرکت در اقیانوس تصور می‌کنیم، اولین چیزی که به ذهن می‌رسد لاک‌های جریان‌دار و آیرودینامیک آن‌هاست – سپرهای طبیعی که به نظر می‌رسد برای محافظت طراحی شده‌اند.
اما این لاک‌ها فقط برای محافظت فیزیکی نیستند. آن‌ها به لاک‌پشت‌ها اجازه می‌دهند با سرعت در آب حرکت کنند، تا عمق‌های زیاد شیرجه بزنند و تغییرات شدید فشار را هنگام بالا و پایین رفتن در آب تحمل کنند.
ساختار لاک لاک‌پشت دریایی
هر لاک از دو بخش تشکیل شده است: کاراپاس (بخش بالایی) و پلاسترون (بخش زیرین). هر دو بخش با اسکات‌هایی پوشیده شده‌اند – صفحات سختی از کراتین که به استخوان جوش خورده‌اند.
درون لاک، ساختار آن شبیه یک ساندویچ است: یک لایه بیرونی سخت و یک هسته داخلی اسفنجی و سبک. این طراحی، تعادلی بین مقاومت و شناوری ایجاد می‌کند و در عین حال اندام‌های حیاتی را محافظت می‌نماید.
نگاهی دقیق‌تر به لاک لاک‌پشت‌ها
دانشمندان دانشگاه فلوریدا آتلانتیک (FAU) به بررسی این موضوع پرداختند که چرا لاک لاک‌پشت‌های دریایی تا این اندازه برای زندگی زیر آب مناسب است.
برخلاف لاک‌پشت‌های خشکی‌زی و آب‌های شیرین که مطالعات زیادی روی آن‌ها انجام شده، لاک‌پشت‌های دریایی کمتر مورد توجه قرار گرفته‌اند.
برای جبران این کم‌توجهی، پژوهشگران بر سه گونه لاک‌پشت دریایی در اقیانوس اطلس شمالی تمرکز کردند:
- لاک‌پشت‌های سبز (Chelonia mydas)
- لاک‌پشت‌های کله‌گنده (Caretta caretta)
- لاک‌پشت‌های ریدلی کِمْپ (Lepidochelys kempii)
آنان با استفاده از تست‌های فشاری پیشرفته و مدل‌های آماری، عملکرد لاک این لاک‌پشت‌ها را در مراحل مختلف زندگی – از نوزادی تا بلوغ کامل – بررسی کردند.
لاک‌ها متفاوت‌اند، اما استحکام آن‌ها باقی می‌ماند
یافته‌ها که در مجله زیست‌شناسی تجربی منتشر شده نشان داد لاک لاک‌پشت‌ها تنها سپر نیست، بلکه ابزاری پویا برای بقاست.
ساختار استخوانی لاک‌ها به گونه‌ای طراحی شده که هم قابلیت جذب شوک داشته باشد و هم آن‌قدر نرم نباشد که به راحتی آسیب ببیند. این تعادل، لاک‌پشت‌ها را در عین چابکی، در برابر شکارچیان مقاوم نگه می‌دارد.
جالب اینجاست که هر سه گونه لاک یکسانی دارند، اما واکنش آن‌ها به فشار متفاوت است:
- لاک‌پشت‌های سبز، سخت‌ترین و محکم‌ترین لاک‌ها را دارند که از استخوانی متراکم ساخته شده‌اند.
- لاک‌پشت‌های کله‌گنده، لاک‌هایی کمتر متراکم و انعطاف‌پذیرتر دارند که برای خم شدن بدون شکستن مناسب‌ترند.
این ویژگی‌ها بازتابی از زیستگاه و چالش‌های خاص هر گونه است. نکته شگفت‌انگیز دیگر این است که سختی لاک‌ها با رشد حیوان تغییر نمی‌کند.
«ما معتقدیم این تفاوت‌ها حاصل تکامل گونه‌ها و شرایط محیطی زندگی آن‌هاست،»
دکتر ایوانا لزکانو، نویسنده اصلی مقاله و دانشجوی دکتری در دانشگاه FAU
رشد، محافظت بیشتر به همراه می‌آورد
در لاک‌پشت‌های سبز و ریدلی کمپ، با رشد حیوان، لاک‌ها سخت‌تر و مقاوم‌تر می‌شوند.
لاک‌پشت‌های ریدلی کمپ این تغییر را زودتر تجربه می‌کنند، چرا که زودتر بالغ شده و در آب‌های ساحلی که خطرناک‌ترند، به دنبال غذا می‌گردند.
«نکته جالب این است که لاک آن‌ها با گذر زمان برای محافظت بیشتر تکامل می‌یابد.»
- لزکانو
لاک لاک‌پشت‌های جوان گونه سبز از ستون‌ها و برجستگی‌های محافظ در سطح لاک برخوردار نیست – چیزی که در لاک‌های لاک‌پشت‌های جوان گونه کله‌گنده و ریدلی دیده می‌شود. پس سفتی بیشتر لاک‌های گونه سبز نقش مهم‌تری در محافظت ایفا می‌کند.
اما لاک‌پشت‌های کله‌گنده ماجرای متفاوتی دارند: لاک آن‌ها در طول رشد، تغییر قابل‌توجهی در سختی نشان نمی‌دهد.
احتمالاً دلیل این امر آن است که آن‌ها مدت طولانی‌تری را در اقیانوس‌های باز که خطر کمتری دارند، سپری می‌کنند قبل از اینکه به آب‌های ساحلی بیایند.
انعطاف‌پذیری؛ ویژگی کلیدی لاک لاک‌پشت‌های دریایی
دانشمندان همچنین لاک لاک‌پشت‌های دریایی را با لاک لاک‌پشت‌های خشکی‌زی مقایسه کردند و به شباهت‌های جالبی رسیدند.
در هر دو مورد، لایه داخلی متخلخل استخوانی نقش اساسی دارد. این لایه کمک می‌کند که لاک در برابر فشار خرد شدن مقاوم باشد و در عین حال سبک و تا حدی انعطاف‌پذیر باقی بماند.
«لاک لاک‌پشت‌های دریایی بالغ برخلاف لاک‌پشت‌های خشکی‌زی، همچنان انعطاف‌پذیر باقی می‌ماند. این قابلیت، کلیدی است برای بقا در شرایط سخت و متغیر زیر آب.»
- دکتر ژانت واینکن، استاد زیست‌شناسی در FAU
دست‌کاری دقیق طبیعت از طریق تکامل
دانشمندان باور دارند این یافته‌ها نشان می‌دهد چرا لاک‌پشت‌های دریایی میلیون‌ها سال در طبیعت دوام آورده‌اند.
«لاک‌های این موجودات هم با زندگی آبی‌شان هماهنگ است و هم در برابر شکارچیان مقاوم است و هم شوک‌پذیر. این تعادل فوق‌العاده بین سختی و انعطاف‌پذیری، حاصل میلیون‌ها سال تکامل است.»
- دکتر ماریان پورتر، استاد دانشگاه FAU
از بیرون، لاک لاک‌پشت دریایی ساده به نظر می‌رسد. اما در درون، طراحی هوشمندانه‌ای دارد که توسط طبیعت شکل گرفته – طراحی‌ای که آن‌ها را ایمن، سریع و نیرومند نگه می‌دارد.
