مصرف انرژی تحول رنگ هشت‌پاها به اندازه ۲۵ دقیقه دویدن انسان_صبح سریع

 هشت‌آخر به علت توانمندیهای خود در تحول رنگ به طور آنی و لحظه‌ای شهرت دارند، مهارتی که برای فریب دادن شکارچیان و غافلگیری طعمه‌ها از آن منفعت گیری می‌کنند. با این حال، مقدار انرژی مصرفی بابت این روش استتار شگفت انگیز تا بحال به طور یک راز باقی مانده می بود.

به نقل از آی‌ای، تحول رنگ یک مکانیسم تطبیقی ​​حیاتی برای تعداد بسیاری از حیوانات است، اگرچه فکر می‌شود به انرژی قابل توجهی نیاز دارد.

اکنون زیست‌شناسان مقدار انرژی مصرفی هشت‌پاها در طول تحول رنگ کامل خود را اندازه‌گیری کرده‌اند که بینش جدیدی در رابطه زیست‌شناسی آنها اراعه می‌کند.

در حالی که مزایای توانمندیهای تحول رنگ هشت‌پاها به خوبی مستند شده است، مقدار انرژی مصرفی آنها برای انجام این کار تا حد بسیاری ناشناخته مانده است. کرت آنتانک(Kirt Onthank) زیست‌شناس دریایی و استاد زیست‌شناسی در دانشگاه والا والا(Walla Walla) در واشنگتن گفت که این فهمیدن تازه از هزینه متابولیک تحول رنگ، بینش‌هایی را در رابطه هزینه‌هایی که هشت‌پاها برای نهان ماندن می‌پردازند، اراعه می‌دهد.

هشت‌پاها همانند تعداد بسیاری از دیگر سرپایان(cephalopods) دارای اندام‌های پوستی خاصی می باشند که سلول‌های رنگدانه‌ای(chromatophores) نامیده خواهد شد. این کیسه‌های کوچک رنگدانه به فیبرهای عضلانی متصل می باشند که همانند پره‌های روی یک چرخ عمل می‌کنند.

هنگامی که ماهیچه‌ها شل خواهد شد، کیسه‌های رنگدانه به نقاط تقریبا نامرئی منقبض خواهد شد و هنگامی که ماهیچه‌ها منقبض خواهد شد، کیسه‌ها را منبسط می‌کنند و رنگدانه را در سراسر پوست پخش می‌کنند و رنگ را آشکار می‌کنند.

سَرپایان گروه مهمی از نرم‌تنان و تکامل‌یافته‌ترین آنها می باشند. سرپایان نام خود را مدیون پاهای تحول شکل یافته متعدد در اطراف سر خود می باشند. این جانوران منحصراً دریایی می باشند و ویژگی آنها تقارن دوطرفه، سر برجسته و مجموعه‌ای از بازوها یا شاخک‌ها است که از پای اولیه نرم‌تنان تحول یافته‌اند. از آنجا که سرپایان قادر به ترشح مرکب از بدن خود می باشند، ماهیگیران به آنها ماهی‌های مرکب نیز می‌گویند.

سلول‌های رنگدانه‌ای نیز سلول‌هایی می باشند که رنگ تشکیل می‌کنند و تعداد بسیاری از انواع آنها سلول‌های دارای رنگدانه یا گروه‌هایی از سلول‌ها می باشند که در طیف گسترده‌ای از جانوران از جمله دوزیستان، ماهیان، خزندگان، سخت‌پوستان و سرپایان یافت خواهد شد. در روبه رو، پستانداران و پرندگان دارای دسته‌ای از سلول‌ها به نام ملانوسیت برای رنگ‌آمیزی می باشند.

مطابق حرف های آنتانک، هر کروماتوفور همانند یک پیکسل کوچک روی یک صفحه نمایش عمل می‌کند و هشت‌پاها دارای ۲۳۰ کروماتوفور در هر میلی‌متر مربع از پوست خود می باشند که زیاد زیاد تر از ۱۸۰ پیکسل در میلی‌متر مربع در یک نمایشگر لپ‌تاپ ۱۳ اینچی با قابلیت نمایش تصاویر با کیفیت ۴K است.

برای تحول رنگ، هزاران ماهیچه کوچک در این اندام‌های پیکسل‌همانند منقبض خواهد شد. هشت‌پاها با کنترل دقیق هر کروماتوفور از طریق سیستم عصبی خود می‌توانند الگوهای استتار پیچیده یا نمایش‌های بصری استادانه‌ای تشکیل کنند.

استتار هشت‌پا سطوح شگفت انگیزی از اکسیژن را مصرف می‌کند

یک مطالعه تازه، مقدار انرژی مصرفی بابت تحول رنگ در هشت‌پاها را بازدید کرد. این تحقیق که توسط آنتانک و سوفی سونر(Sofie Sonner) در دانشگاه والا والا در واشنگتن انجام شد، شامل تجزیه و تحلیل مثالهای پوست از ۱۷ « هشت‌پای قرمز آرام شرقی»(ruby octopuses) می بود.

این مطالعه نشان داد که تحول کامل رنگ به طور متوسط ​​به ۲۱۹ میکرومول اکسیژن در ساعت نیاز دارد که معادل آن مقدار انرژی است که هشت‌پا برای دیگر عملکردهای بدن خود در حالت استراحت منفعت گیری می‌کند.

آنتانک با مقیاس‌بندی یافته‌های خود بر پایه نسبت‌های انسانی تخمین زد که اگر انسان‌ها نیز تجهیزبه پوست هشت‌آخر با قابلیت تحول رنگ بودند، روزانه ۳۹۰ کالری اضافی می‌سوزاندند که تقریباً شبیه با دویدن به زمان ۲۵ دقیقه است.

هشت‌پاها و سرپایان تنها حیواناتی نیستند که قادر به تحول رنگ می باشند. تحول رنگ سریع به طور جدا گانه در طیف گسترده‌ای از گونه‌ها از جمله دوزیستان، خزندگان، ماهی‌ها، بندپایان و نرم تنان فرگشت یافته است که اهمیت تطبیقی ​​گسترده آن را برجسته می‌کند.

تحول رنگ سرپایان زیاد سریع تر و دقیق‌تر از حیواناتی همانند آفتاب‌پرست است که از هورمون‌ها برای کنترل سلول‌های رنگدانه منفعت گیری می‌کنند و از آنجایی که فرآیند تحول رنگ در دیگر حیوانات، کندتر است، به گمان زیادً انرژی کمتری مصرف می‌کنند.

این مطالعه در مجله PNAS انتشار شده است.