چگونه سگ‌ ها بدون جی پی اس مسیریابی می‌کنند؟

توانایی حیوانات برای حرکت در مسافت‌های طولانی به مدت زیادی در هاله‌ای از ابهام بوده است. از مهارت پیمودن کبوترها برای پیدا کردن راه خود به سوی خانه، تا مهاجرت فصلی نهنگ کوهان‌دار برای تولیدمثل، طیف عظیمی از موجودات قادر به مسیریابی به صورت سازگار، دقیق و موثر هستند.

 علم در مسیر شناسایی کامل و درک فرآیندها و نشانه های مرتبط با مهاجرت حیوانات تا حدودی کند بوده است. با این حال، شواهد نشان می‌دهد که در حال حاضر یک آرایه‌ی وسیع از گونه‌ها، از برخی سوسک‌ها تا پرندگان و سگ‌ها، توانایی‌های شگفت‌انگیزی را برای طی مسافت‌های طولانی، بدون استفاده از جی پی اس الکترونیکی از خود نشان داده‌اند. در واقع جی پی اس سیستمی است که بسیاری از انسان‌ها شاید بیش از حد متکی به آن هستند.

 در ماه آوریل، داستان پِرو، یک سگ گله پرماجرای چهار ساله خبرساز شده بود. پرو موفق شده بود تا راه خود را از کوکرموث در کامبریا برای بازگشت به خانه قبلی خود، در نزدیکی بنگور، در ساحل میانی ولز پیدا کند. پرو در یک داستان واقعی که به نحوی یادآور فیلم «لسی به خانه بر می‌گردد» نیز شد، حدود ۳۸۰ کیلومتر را در دو هفته طی کرده بود.

 ریزتراشه‌ی موجود روی بدن حیوان نیز  به طور قابل توجهی، این موضوع را تایید کرد که پیدا کردن مسیر توسط این سگ یک فرایند شناسایی اشتباه نبوده و این سگ گله‌ی جوان واقعا می‌خواسته که به اولین خانه‌اش برگردد.

 داستان‌هایی همانند داستان پرو اغلب توجه رسانه‌ها را به خود جلب می‌کند و خوانندگان را با این سوال روبرو می‌کند که چگونه یک حیوان می‌تواند چنین سفرهای شگفت‌انگیزی را انجام دهد. صرف نظر از اینکه این سگ به سادگی در یک مزرعه توسط کسی که او را می‌شناخته دریافت شده است، این نوع داستان‌ها ظاهرا ماهیت قابل ملاحظه‌ی غرایز حیوانی را نیز اثبات می‌کند.

 رابطه‌ی عمیق بین مردم و سگ‌هایشان هم در این میان باعث می‌شود تا به این باور برسیم که امری جادویی در مورد این توانایی وجود دارد. بنابراین، پرسشی که مطرح است این که آیا مهارت مسیریابی به دلیل پیوستگی شخصی بین مالک و سگ وجود دارد؟ یا یک درک علمی مرتبط با زیست شناسی هم در این قضیه مطرح است؟

 انواع بسیار متنوعی از حیوانات با استفاده از تعدادی سیستم‌ مختلف حسی می‌توانند مسافت‌های طولانی را بپیمایند. برای مثال، مورچه‌های کویری با استفاده از نشانه‌های زیست محیطی و بویایی و گازهای بویایی  (ابرهای عطر و بوی پراکنده شده توسط باد که باعث حرکت مولکول‌های بو می‌شود) هم برای یافتن منابع غذایی و هم برای برگشت به لانه می‌توانند به خوبی مسیریابی کنند.

 به نظر می رسد که زنبورعسل قادر است تا مسیرهای منتهی به منابع غذایی را هنگامی که در معرض عطر و بوی آن مکان قرار می‌گیرند، به یاد بیاورند. گونه‌های دیگر مانند لاک‌پشت‌های دریایی، برخی از دوزیستان، خرچنگ دریایی خاردار و پرندگان قادر به استفاده از اطلاعات موقعیت مغناطیسی به منظور مهاجرت یا جهت‌یابی به سوی مکان‌های هدف خاص خود باشند. این توانایی مورد دوم برای بهره‌برداری از اطلاعات وابسته به جاذبه‌ی زمین قابل توجه است، زیرا احتمال اینکه تحت تاثیر شرایط آب و هوایی، چرخه‌ی نور و تاریکی و موقعیت‌های فصلی یا جهانی قرار گیرد کم است. به همین ترتیب نشانه‌های دیگر نیز کمتر تحت تاثیر قرار می‌گیرند.

 به نظر می‌رسد که پرندگان علاوه بر یک قطب‌نمای مغناطیسی، از نوعی قطب‌نمای خورشید و ستاره‌ای نیز برای مسیریابی استفاده می‌کنند. کرم‌های نماتود انگل، با پاسخ به ارتعاشات لرزش‌های زمین قادر به حرکت به سمت میزبان جدید هستند و گونه‌های دیگر نیز از ارتعاشات برای گرفتن شکار خود استفاده می‌کنند.

 خفاش‌ها، پرندگان و پستانداران دریایی همچنین می‌توانند مکان و مسیر سفر را با کمک سونار و فروصوت شناسایی کنند، این در حالی است که به نظر می‌رسد نشانه‌های دیداری برای گونه‌ها مانند انسان‌ها حیاتی است.

 اما حالا باز می‌گردیم به پرسش اولیه؛ پرو چگونه راه خانه خود را پیدا کرده است؟ این احتمال وجود دارد که بسیاری از حیوانات از جمله سگ، با استفاده از ادغام بسیاری از سیستم‌های داخلی و سیگنال‌های خارجی که در بالا ذکر شد می‌توانند مسیریابی کنند. از سویی سگ‌ها حیوانایی هستند که سیستم بسیار پاداش‌پذیری دارند، بنابراین به احتمال زیاد، ارتباط مثبت با مکان‌های خاص یا مردم منجر به تمایل سگ به بازگشت می‌شود. توانایی بویایی قوی سگ نیز به احتمال زیاد به آگاهی حیوان از مکان خود کمک می‌کند. برای مثال سگ‌هایی که در خانه‌های ساحلی نگه‌داری شده‌اند قبل رسیدن به ساحل، بوی آن را حس می‌کنند.

 جالب توجه است که شواهد اخیر که بر مبنای آن گفته می‌شود سگ‌ها و برخی از پستانداران دارای مولکولی با توانایی تشخیص میدان مغناطیسی هستند، ممکن است در آینده بتوانند علت بازگشت پرو به خانه را بهتر توجیه کنند. کریپتوکروم ۱، مولکولی حساس به نور است که ریتم‌های شبانه‌روزی در گونه‌های مختلف از برخی گیاهان تا ماهی‌ها را تنظیم می‌کنند.

 به نظر می‌رسد که این مولکول در حال حاضر در سلول‌های مخروطی شبکیه‌ی طیف وسیعی از گونه‌های دیگر همچون سگ، روباه، گرگ، خرس و گورکن نیز وجود دارد. همچنین در برخی از گونه‌های پستاندار از جمله اورانگوتان بورنئویی نیز مولکول مذکور شناسایی شده است.

 دلیل حضور این مولکول هنوز نامشخص است و محققان اذعان کرده‌اند که ممکن است به توانایی تشخیص مغناطیسی نیز مربوط نشود. با این حال، شناسایی کریپتوکروم ۱ در گیرنده‌های نوری چشم این پستانداران، همانند محل قرارگیری همان مولکول در پرندگان است.

 این امر ممکن است این پیشنهاد را پیش رویمان بگذارد که توانایی پاسخ به اطلاعات موقعیتی مغناطیسی در پرندگان و بعضی از پستانداران حفظ شده است. در واقع، وجود توانایی تشخیص مغناطیسی در گونه‌های مختلفی از پستانداران ثابت شده است و این موضوع ما را به این فرض می‌رساند که حتی ممکن است سگ‌ها در پاسخ به میدان مغناطیسی زمین اقدام به دفع کنند.

توجه داشته باشید که محققان تا کنون در شناسایی این مولکول در گونه‌هایی همچون خفاش‌ها، شکست خورده‌اند. خفاش هم از حیواناتی است که در حال حاضر به عنوان حیوانی شناخته می‌شود که قادر به مسیریابی با استفاده از میدان مغناطیسی است. شاید برخی از گونه‌های مختلف برای استفاده از میدان‌های مغناطیسی به منظور شناسایی مکان جغرافیایی، به شکل‌های گوناگونی تکامل یافته باشند؛ یا اینکه، ممکن است طیف وسیعی از فرآیندهای بیولوژیکی متقابل در روند آنها نقش داشته باشند.

 گفتنی است که، پرو و دیگر حیوانات گزارش شده‌ای که موفق به پیمودن فاصله‌ها‌ی معجزه‌آسا شده‌اند، درواقع استثناهای این عرصه بوده‌اند و نه قاعده‌ی کلی حاکم بر آن حیوانات. به ازای هر داستان شگفت‌انگیز از یک سگ یا گربه‌ی خانگی که مسافت‌های زیادی را پیموده و به خانه‌شان بازگشته‌اند، تعداد بسیار بیشتری هم وجود دارند که به سادگی مسیر خود را گم کرده‌اند. برای آن دسته از حیوانات، حتی مراقبت صاحب حیوان هم برای پیمودن یا شناسایی فواصل طولانی کافی نخواهد بود.

 بنابراین به نظر می‌رسد یک سری اصول زیست‌شناسی در این میان وجود داشته باشد؛ یعنی اینکه حتی گونه‌های اهلی حیوانات هم می‌توانند مسافت‌های طولانی را بپیمایند. اما هنوز درباره‌ی اینکه دقیقا چه علمی منجر به توانایی استثنایی پرو در مسیریابی شده است، پرسش‌های زیاد و رازهای فراوانی باقی است.