مورد عجیب «ادرار زنجره»؛ موضوعی که دانشمندان را کنجکاو کرده است

فرادید| فصل بهار به زودی فرا می‌رسد، پس اگر قصد رفتن به دل طبیعت را دارید بهتر است مراقب زنجره‌ها باشید، چون ممکن است از ادرار زنجره‌ها خیس شوید. این ویژگی غیرعادی زنجره‌ها به محققان کمک کرده تا باورهای رایج در مورد نحوه ادرار حشرات را رد کنند. 

به گزارش فرادید، مدت‌هاست محققان نسبت به نحوه ادرار زنجره‌ها سردرگم هستند و این سردرگمی فقط به دلیل عجیب و غریب بودن تماشای این منظره نیست. این منظره در تضاد با دو الگوی ادرار کردن حشرات است. به همین دلیل، تیمی از موسسه فناوری و تحقیقات «جورجیا تِک» تصمیم گرفته‌اند دلیل آن را بیابند. 

نخستین نظریه‌ای که بطور گسترده پذیرفته شده درباره نحوه غذا خوردن زنجره‌ها است. زنجره‌ها از شیره‌ی بافت چوبی گیاه تغذیه می‌کنند و بیشتر حشراتی که همین کار را انجام می‌دهند، برای صرفه‌جویی در انرژی بصورت قطره‌قطره ادرار می‌کنند. 

با این حال، در مورد زنجره‌ها، محققان دریافتند ادرار کردن بصورت قطره‌قطره در واقع انرژی را کمتر نگه می‌دارد. وقتی یک حشره تقویت‌شده مانند زنجره باشید، باید زیاد غذا بخورید و این به معنای ادرار کردن زیاد است، پس قطره‌قطره ادرار کردن، کار خسته‌کننده و سختی خواهد بود. از این گذشته، آن‌ها برای این مدل ادرار کردن (قطره قطره) به اندازه‌ی تولید صدای آزاردهنده‌شان، به انرژی نیاز خواهند داشت. 

نظریه دوم این است که حیوانات کوچکتر به روش قطره‌قطره ادرار می‌کنند، چون روزنه‌های دفع کوچک‌تری دارند، پس انرژی لازم برای شلیک جریان ادرار با سرعت بالا را ندارند. 

اِلیو چالیتا نویسنده این مطالعه می‌گوید: «قبلاً فهمیده بودیم اگر یک حیوان کوچک بخواهد فواره‌های آب از بدنش پرتاب کند، این کار برایش کمی چالش‌برانگیز خواهد شد، زیرا حیوان برای بیرون دادن مایع با سرعت بالا به انرژی بیشتری نیاز دارد. این موضوع به دلیل کشش سطحی و نیروهای چسبناک است.» 

اما از آنجا که زنجره‌ها حشرات بزرگ‌تری هستند، برای ادرار کردن به صورت پرتابی، انرژی کمتری مصرف می‌کنند. چالیتا می‌گوید: «یک حیوان بزرگتر برای ادرار کردن به نیروی جاذبه و اینرسی متکی است.» 

از آنجا که به نظر می‌رسد زنجره‌ها کوچک‌ترین حیوانی هستند که به این شکل ادرار می‌کند، محققان بر این باورند که مطالعه چگونگی دفع در این حشرات می‌تواند کاربردهایی در دنیای واقعی داشته باشد و به طور بالقوه الهام‌بخش توسعه روبات‌ها و نازل‌های کوچک باشد. 

میریام اشلی راس، مدیر برنامه بنیاد ملی علوم ایالات متحده که بودجه این تحقیق را تامین کرده می‌گوید: «این تحقیق نشان می‌دهد حتی روشی که موجودات زنده از ادرار خود خلاص می‌شوند، می‌تواند اطلاعات جدیدی در مورد دینامیک سیالات در اختیار ما قرار دهد که زمینه‌ساز نوآوری در رباتیک نرم و روش‌های مدیریت مایعات در مقیاس‌های کوچک در تمام انواع تولیدات خواهد شد. چه کسی می‌دانست ما می‌توانیم از نحوه ادرار پرسرعت حشرات خیلی چیزها بیاموزیم؟!».

این مطالعه در نشریه علمی PNAS منتشر شده است.

مترجم: زهرا ذوالقدر