مارها چگونه حرکت می‌کنند؟ تنها خزیدن پاسخ نیست

مارها بدون داشتن پا توانسته‌اند روش‌های متنوعی برای حرکت پیدا کنند. آن‌ها با هماهنگی صدها عضله متصل به ستون فقرات، دنده‌ها و پوست بدن خود حرکت می‌کنند و در واقع هر بار که جابه‌جا می‌شوند، یک تمرین کامل برای کل بدن انجام می‌دهند. علاوه بر عضلات، پوست و فلس‌های شکمی نیز نقش مهمی در حرکت روان و بدون لغزش آن‌ها دارند.

مارها برای حرکت تنها به عضلات خود متکی نیستند و پوستشان نیز برای حرکت به آنها کمک می‌کند. بیشتر گونه‌های مار دارای برجستگی‌های ریز و نامرئی روی فلس‌های شکمی هستند که اصطکاک لازم را ایجاد کرده و باعث می‌شود به‌راحتی رو به جلو بدون اینکه به عقب یا طرفین سُر بخورند حرکت کنند.

وقتی بیشتر مردم به حرکت مار فکر می‌کنند، تصویر کلاسیک حرکت موجی S شکل در ذهنشان نقش می‌بندد. زیست‌شناسان این حرکت را موج‌دار جانبی یا lateral undulation می‌نامند و تقریبا همه حدود ۴۰۰۰ گونه مار موجود قادر به این نوع حرکت هستند. بروی سطوح ناهموار، بدن مارها بالا و پایین می‌رود تا از موانع عبور کنند که این حرکت موج‌دار عمودی یا vertical undulation نام دارد. با این حال، خزیدن تنها یکی از روش‌های حرکت مارهاست.

مارها می‌توانند مانند آکاردئون حرکت کنند. این روش که «کنسرتینا» نام دارد، شامل جمع‌کردن و سپس بازکردن بدن به‌طور مکرر است؛ درست مانند آکاردئون. مارها از این تکنیک برای عبور از تونل‌های باریک، بالا رفتن از تنه درخت یا حرکت آهسته روی شاخه‌ها استفاده می‌کنند.

برخی گونه‌ها روش‌های عجیب‌تری دارند؛ مانند حرکت خطی مستقیم یا rectilinear motion که در آن ستون فقرات صاف می‌ماند و مار با استفاده از عضلات شکمی به‌صورت خطی و روان پیش می‌رود که این روش برای عبور از فضاهای تنگ بسیار کاربردی است. روش دیگر حرکت جانبی یا sidewinding است که در آن مار بخش‌هایی از بدن خود را بلند کرده و به‌صورت مورب به جلو می‌برد. مارهای sidewinder rattlesnake و Peringuey’s adder می‌توانند با این روش تا سرعت ۲۹ کیلومتر در ساعت حرکت کنند.

مارها توانایی شنا کردن، پرش و حتی حرکت‌های غیرمعمول دیگری نیز دارند. برخی گونه‌ها مانند گروه Chrysopelea که به «مارهای پرنده» مشهورند، بدن خود را صاف کرده و با تکان دادن در هوا میان درختان بلند جنگل‌های بارانی به نوعی پرواز می‌کنند (سُر می‌خورند). مارهای قهوه‌ای درختی در گوام از تکنیک «حرکت لاسو» استفاده می‌کنند؛ آن‌ها بدن خود را به شکل حلقه دور یک میله می‌پیچند و با خم‌های کوچک درون حلقه به سمت بالا حرکت می‌کنند. این توانایی به آن‌ها این امکان را می‌دهد تا به شکار خود در بالای درختان برسند و حتی باعث انقراض چندین گونه پرنده بومی شده‌اند.

دو گونه مار آسیای جنوب شرقی به نام‌های Xenophidion schaeferi و Pseudorabdion longiceps نیز دیده شده‌اند که مانند چرخ می‌غلتند؛ حرکتی که احتمالاً برای ترساندن یا گیج‌کردن شکارچیان انجام می‌شود. علاوه بر حرکت‌های جابه‌جایی، مارها برای شکار یا دفاع نیز از حرکت خاصی به نام «حمله» استفاده می‌کنند. در این حالت، مار بدن خود را محکم جمع کرده و سرش را با سرعتی برق‌آسا به جلو پرتاب می‌کند. پژوهشی در سال ۲۰۱۶ نشان داد که مارهای زنگی و گونه‌های دیگر تنها در ۴۸ تا ۸۴ میلی‌ثانیه حمله می‌کنند؛ در حالی که یک انسان برای پلک‌زدن حدود ۲۰۰ میلی‌ثانیه زمان نیاز دارد و این یعنی مارها سریع‌تر از واکنش شکار حرکت می‌کنند.

حرکت مارها الهام‌بخش دانشمندان نیز بوده است. مهندسان بیش از ۳۰ سال است که روی ساخت ربات‌های مارنما کار می‌کنند. چنین ربات‌هایی می‌توانند در محیط‌های شلوغ، ناهموار یا شنی حرکت کنند؛ جایی که ربات‌های چرخ‌دار یا دارای پا گیر می‌افتند. برای نمونه، یک ربات مار ساخته‌شده در ETH زوریخ قادر است وارد فضاهای بسته‌ای شود که انسان، سگ، پهپاد یا ربات‌های معمولی نمی‌توانند به آن دسترسی داشته باشند و از میان آوار ساختمان‌های فروریخته عبور کند تا افراد گرفتار را پیدا کرده و نجات دهد.

در حال حاضر، ربات‌های مارنما هنوز به توانایی‌های واقعی مارها نزدیک نشده‌اند. جسیکا تینگل (Jessica Tingle) می‌گوید: «با یادگیری بیشتر درباره علم پشت حرکت‌های واقعی مارها، می‌توانیم اصول مهمی را بیاموزیم تا این ربات‌ها را بهبود دهیم.» او همچنین اشاره می‌کند که حتی پوست مار می‌تواند الهام‌بخش مواد جدید باشد: زیرا پوست آن‌ها چندمنظوره است و ویژگی‌های جالبی دارد، اما تاکنون این ظرفیت تقریباً نادیده گرفته شده است.

فرگشت به مارها روش‌های شگفت‌انگیزی برای حرکت بخشیده و دانشمندان تازه در آغاز راه کشف و بهره‌برداری از این توانایی‌های خارق‌العاده هستند.