چطور عنکبوت‌ها در فضا تار می‌تنند؟

انسان‌ها بیش از یک بار عنکبوت به فضا فرستاده‌اند تا تاثیر گرانش زمین بر روی تارهای آن‌ها را ببینند. چیزی که در ابتدا به‌عنوان آزمایش دانش‌آموزان دبیرستانی مطرح بود، به نتایجی منجر شد که هیچ کس آن‌را پیش‌بینی نمی‌کرد.

آزمایش عنکبوت‌ها در فضا توسط ناسا را می‌توان از کارهایی دانست که در ابتدا خسته‌کننده به‌نظر می‌آمد، ولی یافته‌های غیرمنتظره‌ای به‌دست داد. پرسش مربوط به این آزمایش نسبتاً ساده بوده است؛ بر روی زمین عنکبوت‌ها تارهای نامتقارن می‌سازند و مرکز تار به سمت لبه‌ی بالایی تار متمایل است. زمانی که عنکبوت در حال استراحت است، طوری می‌نشیند که سر آن رو به پایین باشد تا بتواند با حرکت در جهت گرانش، شکار خود را در سریع‌ترین زمان ممکن بگیرد. پرسش اینجاست که این حیوانات در فضا و بدون گرانش چگونه این کار را انجام می‌دهند؟

ناسا در سال ۲۰۰۸ تصمیم گرفت تا برای دانش‌آموزان دبیرستانی این آزمایش را انجام دهد. هر چند پرسش این آزمایش ساده به‌نظر می‌رسید، ولی برنامه‌ریزی و انجام این آزمایش چندان هم ساده نبود. به هر حال دو عنکبوت از گونه‌های مختلف به ایستگاه فضایی بین‌المللی فرستاده شدند.

عنکبوتی که به‌عنوان جایگزین به ایستگاه فرستاده شده بود، توانست محفظه‌ی نگهداری خود را باز کرده و وارد محفظه‌ی ثانویه‌ی بزرگ‌تر شود و مشکل اول را ایجاد کرد. مگس‌هایی نیز به‌عنوان غذای عنکبوت با آن‌ها به فضا فرستاده شده بودند، ولی نرخ تولید مثل آن‌ها بیش از توان مصرف عنکبوت‌ها بود و به مرور زمان لارو مگس کف محفظه را به طور کامل پوشاند.

پس از یک ماه، لارو مگس شیشه‌های اطراف محفظه را پوشاند و عنکبوت‌ها قابل مشاهده نبودند. در واقع این آزمایش با شکست مواجه شد و محفظه‌ی مورد استفاده در این آزمایش به موزه‌ی علوم و طبیعت ایالت دنور آمریکا، اعطا شد.

در سال ۲۰۱۱ مجدداً فرصت انجام این آزمایش فراهم شد. این بار آزمایش با 4 عنکبوت از یک گونه شروع شد. دو عنکبوت در محفظه‌های جداگانه به فضا فرستاده شدند و دو عنکبوت در محفظه‌های جداگانه در همان شرایط محیطی روی زمین نگهداری شدند، به طوری که تنها تفاوت عنکبوت‌ها با یکدیگر در گرانش تحمل شده توسط آن‌ها باشد.

برنامه‌ریزی‌های اولیه بر این اساس بود که عنکبوت‌های جنس ماده برای این آزمایش انتخاب شوند، ولی از آنجا که باید عنکبوت جوان برای این آزمایش انتخاب می‌شد، تشخیص جنسیت عنکبوت‌ها در جوانی کار بسیار مشکلی است. در ادامه‌ی کار مشخص شد که دو عنکبوت مورد استفاده در این آزمایش در واقع نر بوده‌اند. شانس خوب اینجا بود که یکی از نرها روی زمین مانده بود و یکی از آن‌ها به فضا فرستاده شده بود.

عنکبوت‌ها تارهای خود را تنیدند، آن‌ها را خراب کردند و از نو تنیدند. سه دوربین از هر عنکبوت هر ۵ دقیقه یک بار تصویر تهیه می‌کرد. دانشمندان با بررسی ۱۴،۵۰۰ تصویر، تقارن تارها و نحوه‌ی قرارگیری عنکبوت درون تارها را آنالیز کردند. آن‌ها دریافتند که تارهای تنیده شده در فضا، تقارن بیشتری دارند و مرکز تار به وسط تار نزدیک‌تر است و عنکبوت‌ها نیز همیشه سر خود را رو به پایین نمی‌گیرند.

محققین نشان دادند که تنیدن تار توسط عنکبوت‌ها به تاریکی و روشنایی محیط نیز بستگی دارد. در واقع تارهایی که در ایستگاه فضایی و در نور لامپ ایجاد شده بودند، مانند تارهای زمینی نامتقارن بوده‌اند.

محققین دریافتند که اگر نور لامپ خاموش باشد، عنکبوت به صورت اتفاقی در همه‌ی جهات در تار خود حضور خواهد داشت، ولی زمانی که لامپ روشن باشد عنکبوت همیشه پشت به لامپ خواهد بود. در واقع آن‌ها فهمیدند که اگر گرانش وجود نداشته باشد، عنکبوت‌ها از نور لامپ برای جهت‌یابی استفاده می‌کنند. از آنجا که عنکبوت‌ها معمولاً تار خود را در تاریکی می‌تنند و شکار خود را نیز در تاریکی انجام می‌دهند، تا کنون تصور می‌شد که نور تاثیری در تنیدن تار توسط آن‌ها ندارد. اکنون مشخص شده است که عنکبوت‌ها از یک سیستم پشتیبان برای گرانش استفاده می‌کنند.

منبع: مجله ایلیاد