برای یافتن کریکت میزبان، این مگس انگلی بیشتر از ضربان گوش می دهد

ویرایش شده توسط گابی کلارک، بررسی توسط اندرو زینین

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

مگس ماده باردار اورمیا ochracea یک مشکل چالش برانگیز برای حل دارد. او باید به آهنگ یک کریکت نر گوش دهد، او را در تاریکی بیابد و از او به عنوان میزبان برای فرزندان در حال رشد خود استفاده کند.

اما اول، او باید تصمیم بگیرد که آیا آن آهنگ ارزش تعقیب را دارد یا خیر.

تحقیقات جدید منتشر شده در مجله زیست‌شناسی تجربی نشان می‌دهد که پاسخ پیچیده‌تر از آنچه دانشمندان قبلا می‌دانستند است. محققان کالج سنت اولاف دریافتند که ماده Ormia ochracea - مگس‌های کوچک زرد و کرپوسکولار که لاروهای خود را در جیرجیرک‌ها کاشته می‌کنند - آهنگ‌های جذاب کریکت را تنها بر اساس ضربان یا ضربان نبض خود تشخیص نمی‌دهند. در عوض، مگس ها جنبه های متعددی از زمان بندی آهنگ ها را ارزیابی می کنند. دو آهنگ با ضربان نبض یکسان می توانند پاسخ های بسیار متفاوتی ایجاد کنند.

لورن بیتنر، یکی از همکاران تحقیقاتی در آزمایشگاه سیستم‌های عصبی و رفتار لی در کالج سنت اولاف، نویسنده اصلی این مقاله، می‌گوید: «دو آهنگ می‌توانند دقیقا ضربان نبض یکسانی داشته باشند، اما برای مگس معنای بسیار متفاوتی دارند. مهم این نیست که پالس‌های صوتی چقدر سریع تکرار می‌شوند، بلکه این است که چگونه مگس به نحوه ساخت ریتم توجه می‌کند.»

آهنگ‌های کریکت ممکن است ساده به نظر برسند، اما ریتم‌های آن‌ها را می‌توان به روش‌های مختلفی ساخت. هر آهنگ شامل پالس های صوتی است که با دوره های سکوت از هم جدا شده اند. بنابراین، یک ضربان نبض خاص می تواند توسط پالس های کوتاه و سکوت های طولانی تر، یا پالس های طولانی تر و سکوت های کوتاه تر ایجاد شود.

محققان از این تمایز با ایجاد آهنگ‌های مصنوعی کریکت استفاده کردند که در آن‌ها می‌توانستند به طور مستقل مدت زمان پالس‌های صوتی و سکوت بین پالس‌ها را تغییر دهند. سپس آن‌ها آهنگ‌ها را به ماده باردار Ormia ochracea ارائه کردند و شدت واکنش مگس‌ها را اندازه‌گیری کردند.

آزمایش ها الگوی قابل توجهی را نشان دادند. ضربان نبض برخی از رفتار مگس ها را پیش بینی می کرد، اما نمی توانست به طور کامل توضیح دهد که کدام آهنگ ها را ترجیح می دهند. آهنگ هایی با ضربان نبض یکسان گاهی اوقات بسته به ترکیب خاص صدا و سکوت، پاسخ های بسیار متفاوتی را برمی انگیزند.

به نظر می رسد مگس ها به جای گوش دادن به یک «تعداد جادویی» پالس در ثانیه، آهنگ های مربوط به کریکت را بر اساس ترکیبی از ویژگی های زمان بندی تشخیص می دهند.

برای Ormia ochracea، یافتن جیرجیرک در طبیعت یک چالش واقعی است. مگس‌ها سیستم شنوایی حساسی را برای استراق سمع سیگنال‌های ارتباطی کریکت و یافتن میزبان مناسب برای لاروهای در حال رشد خود ایجاد کرده‌اند، اما هر صدایی منجر به یک کریکت میزبان مناسب نمی‌شود. بنابراین، شناسایی صحیح آهنگ مناسب می تواند پیامدهای مستقیمی برای بازتولید داشته باشد.

نتایج نشان می‌دهد که مگس‌ها می‌توانند این مشکل تشخیص را با در نظر گرفتن چندین ویژگی یک سیگنال به طور همزمان حل کنند. حتی سیستم عصبی نسبتا کوچک آنها می تواند این اطلاعات را با هم پردازش کند.

نورمن لی، نویسنده ارشد، استادیار زیست شناسی و مدیر برنامه علوم اعصاب در کالج سنت اولاف، می گوید: «تصور این که یک مگس کوچک با یک سیستم عصبی کوچک باید از یک قانون بسیار ساده استفاده کند، وسوسه انگیز است. "آنچه که ما دریافتیم این است که این مگس ها ممکن است در هنگام تصمیم گیری در مورد صداهایی که دنبال شوند، چندین قطعه اطلاعات را با هم ترکیب می کنند."

این کشف سوالاتی را ایجاد می کند، از جمله اینکه در کجای سیستم عصبی مگس، انتخاب آهنگ یا تشخیص آن ایجاد می شود. Ormia ochracea همچنین در چندین مکان در قاره ایالات متحده و در هاوایی یافت می شود. در هر یک از این جمعیت‌ها، مگس‌ها ممکن است گونه‌های مختلف کریکت میزبان را که آهنگ‌های فراخوانی آن‌ها زمان‌بندی بسیار متفاوتی دارند، انگلی کنند. این جمعیت های دیگر Ormia ochracea چه ویژگی های زمانی را می توانند برای شناسایی میزبان خود ارزیابی کنند؟

در نهایت، این تحقیق به یک مشکل بسیار گسترده تر از نحوه تشخیص یک مگس جیرجیرک پرداخته است. تیم تحقیقاتی کاوش بیشتر در مورد اینکه چگونه حیوانات دائما تصمیم می‌گیرند که کدام مناظر، صداها و بوها مهم هستند را پیشنهاد می‌کند. آن سیگنال ها به ندرت توسط یک ویژگی مشخص می شوند. درک اینکه چگونه Ormia ochracea اطلاعات را در یک آهنگ کریکت ترکیب می‌کند، پنجره‌ای را به یک مشکل اساسی که سیستم‌های عصبی در همه اندازه‌ها با آن مواجه هستند ارائه می‌کند: اینکه چگونه مغز اطلاعات حسی پیچیده را به تصمیمی در مورد آنچه که باید انجام دهد تبدیل می‌کند.

Lauren J. Bitner و همکاران، تشخیص آهنگ در Floridian Ormia ochracea منعکس کننده تنظیم زمانی چند بعدی است، مجله زیست شناسی تجربی (2026). DOI: 10.1242/jeb.252806

اطلاعات مجله: مجله زیست شناسی تجربی

کارشناسی ارشد زبان انگلیسی، ویرایشگر کپی از سال 2021 با تجربه در آموزش عالی و محتوای بهداشتی. تقدیم به اخبار معتبر علمی. نمایه کامل →

فوق لیسانس فیزیک با تجربه تحقیق. علاقه مندان به اخبار علمی طولانی مدت. نقش کلیدی در موفقیت سرمقاله Science X ایفا می کند. نمایه کامل →