سوسک زرین کاج سیاه به طور هدفمند به سمت آتشسوزیهای جنگل پرواز میکند؛ رفتاری که در نگاه اول عجیب است اما به بازسازی اکوسیستم کمک میکند و الهامبخش فناوریهای نو برای تشخیص زودهنگام حریق است.
هفتههاست که در بخشهای وسیعی از اروپا آتشسوزیهای شدید جنگلی شعلهور است. مناطق کامل باید تخلیه شوند، مردم خانههای خود را از دست میدهند و بارها جان انسانها گرفته میشود. تداوم موج گرما وضعیت را بدتر کرده است. به گفته بسیاری از پژوهشگران، با تغییرات اقلیمی تعداد و شدت آتشسوزیهای جنگلی رو به افزایش است.
آگهی
آگهی
اما توجه دانشمندان فقط به این نیست که چگونه آتشسوزیها مهار میشوند. آنها بررسی میکنند پس از آن چه رخ میدهد و طبیعت خود چه راهحلهایی در اختیار دارد. در این میان یک ساکن به ظاهر ناچیز جنگلهای ما نقشی کلیدی دارد: سوسک سیاه درخشان کاج.
سوسکی که به دنبال آتش میگردد
سوسک سیاه درخشان کاج (Melanophila acuminata) از معدود جانورانی است که به طور هدفمند به آتشسوزیهای جنگلی واکنش نشان میدهد. به محض خاموش شدن آتش، به مناطق سوخته پرواز میکند تا آنجا تخمگذاری کند. لیدیا شویبل، زیستشناس و رئیس بخش بازرسی حمایت از حیوانات در انجمن حمایت از حیوانات مونیخ، به یورونیوز توضیح میدهد چرا چنین رفتاری دارد.
شویبل میگوید: «این سوسک به سوی شعلهها پرواز میکند، چون لاروهایش فقط در درختانی که تازه سوختهاند میتوانند رشد کنند. درختان سالم سازوکارهای دفاعی دارند که لاروهای کوچک و سفید توان مقابله با آنها را ندارند.»
به گفته شویبل، ویژگی شگفتانگیز این حشره این است که میتواند آتشسوزی را «تا دستکم ۸۰ کیلومتر دورتر» تشخیص دهد.
این که سوسک دقیقا چگونه آتشسوزیها را پیدا میکند، دهههاست پژوهشگران را شگفتزده کرده است. پژوهشگران دانشگاه بن اکنون توانستهاند نشان دهند که این حشره در معنای واقعی کلمه میتواند آتش را «بشنود».
این سوسک در دو سوی بدن خود اندامهای حسی ویژهای دارد. این اندامها از حفرههای بسیار کوچک پر از مایع تشکیل شدهاند. وقتی پرتوهای گرمایی آتش به این ساختارها میرسد، مایع منبسط میشود و تارهای حسی ظریف تغییر شکل میدهند. دستگاه عصبی این تغییرات فشار را مشابه امواج صوتی ثبت میکند.
الگویی برای آشکارسازهای جدید آتشسوزی
قرار است دقیقا همین سازوکار در آینده به انسانها هم کمک کند.
از اوایل دهه ۲۰۰۰ پژوهشگران دانشگاه بن در تلاشند اندام حسی این سوسک را به طور فنی بازآفرینی کنند. این حوزه پژوهشی «بیونیک» نام دارد و در آن راهحلهای طبیعت به کاربردهای فنی منتقل میشود.
دانشمندان یک حسگر ساده فروسرخ بر اساس الگوی این سوسک طراحی کردهاند. به جای اندام حسی طبیعی، در این سامانه از صفحه نازکی از جنس پلاستیک استفاده میشود که بر اثر پرتوهای گرمایی اندکی منبسط میشود و این حرکت را به یک حسگر منتقل میکند.
هلموت اشمیتز، مدیر پروژه، در گزارشی درباره وضعیت تحقیق توضیح داده است که آتشسوزیهای جنگلی تنها در اتحادیه اروپا خسارتهایی به ارزش میلیاردها یورو به بار میآورند. او میگوید شناسایی هرچه زودتر آتش میتواند به جلوگیری از حریقهای گسترده و ویرانگر کمک کند. حسگرهای فروسرخ بیونیک در بلندمدت میتوانند به سامانههای هشدار زودهنگام آتشسوزی کمک کنند.
به گفته پژوهشگران، نخستین نمونههای اولیه تنها چند یورو هزینه داشتند و به این ترتیب به مراتب ارزانتر از حسگرهای فروسرخ معمولی بودند. هرچند کارایی آنها در ابتدا هنوز به سطح حسگرهای رایج نمیرسید، اما پژوهشگران آن را رویکردی بسیار امیدبخش میدانند.
پس از آتشسوزی، جنگل از نو آغاز میکند
با این حال، بسیاری نیز درگیر این پرسشاند که پس از آتشسوزی چه رخ میدهد.
سوسک سیاه درخشان کاج از جمله گونههای موسوم به پیروفیل است؛ یعنی جانورانی که از آتش سود میبرند. لاروهای این حشره چوب مرده را میجوند و به این ترتیب فرایند تجزیه آن را سرعت میبخشند.
شویبل میگوید بر اثر این فرایند مواد مغذی سریعتر به خاک جنگل برمیگردند. چوب مرده و پوک در عین حال شرایط مناسبی برای رویش گیاهان جدید فراهم میکند.
این سوسک در این نقش تنها نیست. شویبل به یورونیوز میگوید: «از دیگر گونههای پیروفیل در آلمان میتوان به سوسک دونده چهار نقطهای، سوسک دونده گودالی، سن پوست کاج و مگس دود اشاره کرد.»
این جانوران در سراسر جهان به عنوان یاریگران مهم در بازسازی جنگلها شناخته میشوند.
شویبل میگوید برخی گیاهان نیز با آتش سازگار شدهاند. بعضی از آنها ویژگیهای ویژهای دارند که در برابر آتش مقاوم است و برخی دیگر کپسولهای بذر خود را تنها پس از قرار گرفتن در معرض گرمای شدید باز میکنند و به این ترتیب به جنگلزایی سریع کمک میکنند.
حتی برخی گونههای پرندگان نیز در دورههایی از زیستگاههای دگرگونشده سود میبرند. گونههایی مانند وندهالس، بائومپیپر یا گارتنروتشوانت از درختان خشکیده به عنوان محل لانهسازی استفاده میکنند و در فضاهای باز به آسانی غذای خود را پیدا میکنند.
آتشسوزیهای جنگلی همچنان از جمله بلایای طبیعی با پیامدهایی عمدتا ویرانگر هستند. در عین حال نشان میدهند که اکوسیستمها تا چه اندازه میتوانند مقاوم باشند و تا چه حد میتوان از طبیعت درس گرفت. درست همین سوسکی که به دنبال آتش میگردد، شاید در آینده بتواند به شناسایی زودتر آتشسوزیها و محدود کردن پیامدهای آنها کمک کند.