ورزشکاران به طور معمول برای آموزش و تمرین نیازی به کنترل و ردیابی ندارند، اما یک مارمولک سبز Anole یک ورزشکار معمولی نیست. دانشمندان درصدد بودند بدانند که آیا به طور کلی امکان آموزش دادن به یک مارمولک وجود دارد یا خیر. ورزشکاران انسان و دیگر پستانداران با تمرین بیشتر و پایدار عملکرد بهتری نیز دارند؛ اما آیا این قضیه کلی است و برای تمام جانداران صادق است؟ آیا یک خزنده می‌تواند استقامت خود را افزایش دهد؟ دویدن سرعتی چطور؟ برای پاسخ به این سؤالات دانشمندان نقش مربیان ورزشی مارمولک‌ها و البته در واقع آزاردهندگان آنها را ایفا کردند.

مارمولک Anole سبز یا Carolina anole از گونه‌های رایج آزمایشگاهی است. قوانین اولیه‌ی زیست شناسی این مارمولک، به طور مثال نحوه‌ی پاسخگویی و عکس‌العمل آن به تمرین‌های ورزشی، باید مانند دیگر مهره‌داران از جمله انسان باشد. در گذشته دانشمندان از تمرین‌های ورزشی برای بالا بردن سطح استقامت قورباغه‌ها، پرندگان، تمساح‌ها و کروکودیل‌ها با موفقیت استفاده کرده‌اند، اما همین تلاش‌ها در مورد مارمولک‌ها نتیجه‌ای نداشته است. Jerry Husak یک زیست‌شناس در دانشگاه سنت توماس واقع در مینه‌سوتا، با کمک محققان مقطع کارشناسی آن دانشگاه به مطالعه بر روی مارمولک‌ها پرداختند. آنها تصمیم به ایجاد «المپیک مارمولک‌ها» گرفتند. این محققان موضوع مورد آزمایش خود یعنی مارمولک‌ها را برای دو دسته از توانایی ورزشکاران که هیچ کدام برای خزندگان بیگانه نبود آموزش دادند. برخی از آنها به ورزشکاران استقامتی تبدیل شدند که این نوع حرکت در مسافت طولانی تقلیدی از گشت‌زنی آنها در طبیعت برای یافتن غذا است. بقیه‌ی آنها تبدیل به دوندگان سرعتی شدند.

در طبیعت آنها از سرعت زیاد برای فرار از شکارچیان استفاده می‌کنند. تعداد سی مارمولک به سه گروه دوندگان سرعتی، دوندگان ماراتن و یک گروه کنترل تقسیم شدند. مسیر دوی سرعت، یک میله‌ی استوانه‌ای شکل به طول دو متر و عرض پنج سانتیمتر بود که با زاویه‌ی 45 درجه قرار گرفته بود. محققان مارمولک‌ها را تا بالای این میله دنبال می‌کردند و بالاترین سرعت حرکت آنها را با استفاده از اشعه مادون قرمز اندازه‌گیری می‌کردند. دوندگان سه روز در هفته به مدت هشت هفته آموزش دیدند. به تدریج محققان شدت تمرین‌های آنها را افزایش دادند و مارمولک‌ها را به دویدن بیشتر در هر روز وادار کردند. در این حین، دوندگان ماراتن نیز تمرین‌های خود را بر روی تردمیل انجام می‌دادند. محققان تردمیل را روی سرعت کم تنظیم می‌کردند و به آرامی مارمولک‌ها را به وسیله یک قلم‌موی نقاشی نگه می‌داشتند تا آنها را در حال حرکت باقی نگه دارند. این ورزشکاران باید به مدت 30 دقیقه یا تا زمانی که خسته شوند روی تردمیل می‌ماندند.

چطور می‌توان فهمید آنها خسته شده‌اند؟

  Husak می‌گوید زمانی که آنها را به پشت می‌گذاریم و آنها نمی‌توانند برگردند و روی پاهایشان بایستند می‌فهمیم که خسته شده‌اند. این مارمولک‌ها نیز هفته‌ای سه روز به مدت هشت هفته در حالی که شیب تردمیل به تدریج افزایش پیدا می‌کرد، تمرین کردند. در پایان دوره آموزشی، محققان مارمولک‌ها را برای آخرین مرتبه مورد آزمایش قرار دادند. دوندگان ماراتن به وضوح پیشرفت کرده بودند. مارمولک‌هایی که در بخش استقامتی آموزش دیده بودند حال می‌توانستند تقریباٌ سه برابر زمان شروع دوره بر روی تردمیل بدوند. نمونه‌های خون آنها نیز نشان می‌داد که سطح هماتوکریت که معیاری از میزان گلبول‌های قرمز که وظیفه حمل اکسیژن را دارند است، افزایش یافته بود. همچنین کالبد شکافی اندام مارمولک‌های مرده نشان می‌داد که فیبرهای عضلانی آنها همانند عملکرد این عضلات در اثر ورزش پستانداران رشد کرده بود. نتایج مربوط به مارمولک‌های دوی سرعت کمی نا‌امید کننده‌ بود.

در دوره‌ی پایانی آنها سریع‌تر از قبل نمی‌دویدند. با این حال فیبرهای عضلانی آنها نیز مانند بقیه رشد کرده بود. Husak گمان می‌کند که این ورزشکاران هم پیشرفت کرده‌ بودند اما انگیزه‌-ای برای نشان دادن این پیشرفت خود نداشته‌اند. او معتقد است آن دسته از مارمولک‌هایی که آموزش سرعت دیده‌اند توانایی سرعت خود را افزایش داده‌اند، اما محققان نتوانسته بودند بعد از مدت زیادی که آنها را در اختیار داشتند انگیزه و یا ترس کافی در آنها برای دویدن با نهایت سرعتی که می‌توانند ایجاد کنند. به نظر می‌رسد تشکیل المپیک مارمولک‌ها به این زودی‌ها امکان‌پذیر نباشد، هرچند ایجاد Anole های ورزشکار تنها هدف تحقیقات Husak نیست. او در نهایت به عواقب و نتایج یک ورزشکار خوب بودن علاقه‌مند است. بعنوان مثال، حیواناتی که انرژی بیشتری صرف تولید مثل می‌کنند، ممکن است مجبور به قربانی کردن ایمنی یا امید به زندگی خود باشند. آیا همین عواقب زمانی که آنها انرژی خود را صرف ساخت عضلات می‌کنند وجود خواهد داشت؟ Husak با نشان دادن اینکه مارمولک‌ها می‌توانند آموزش ببینند، به پاسخ این سوال نزدیک‌تر شده است. حال او در تحقیقات بعدی باید پی ببرد که چگونه مارمولک‌ها را طوری بترساند که آنها بتوانند بهترین عملکرد خود در دویدن را داشته باشند.

منبع:

Elizabeth Preston

منابع مفيد:

خزندگان

ورزشکاران به طور معمول برای آموزش و تمرین نیازی به کنترل و ردیابی ندارند، اما یک مارمولک سبز Anole یک ورزشکار معمولی نیست. دانشمندان درصدد بودند بدانند که آیا به طور کلی امکان آموزش دادن به یک مارمولک وجود دارد یا خیر. ورزشکاران انسان و دیگر پستانداران با تمرین بیشتر و پایدار عملکرد بهتری نیز دارند؛ اما آیا این قضیه کلی است و برای تمام جانداران صادق است؟ آیا یک خزنده می‌تواند استقامت خود را افزایش دهد؟ دویدن سرعتی چطور؟ برای پاسخ به این سؤالات دانشمندان نقش مربیان ورزشی مارمولک‌ها و البته در واقع آزاردهندگان آنها را ایفا کردند.

مارمولک Anole سبز یا Carolina anole از گونه‌های رایج آزمایشگاهی است. قوانین اولیه‌ی زیست شناسی این مارمولک، به طور مثال نحوه‌ی پاسخگویی و عکس‌العمل آن به تمرین‌های ورزشی، باید مانند دیگر مهره‌داران از جمله انسان باشد. در گذشته دانشمندان از تمرین‌های ورزشی برای بالا بردن سطح استقامت قورباغه‌ها، پرندگان، تمساح‌ها و کروکودیل‌ها با موفقیت استفاده کرده‌اند، اما همین تلاش‌ها در مورد مارمولک‌ها نتیجه‌ای نداشته است. Jerry Husak یک زیست‌شناس در دانشگاه سنت توماس واقع در مینه‌سوتا، با کمک محققان مقطع کارشناسی آن دانشگاه به مطالعه بر روی مارمولک‌ها پرداختند. آنها تصمیم به ایجاد «المپیک مارمولک‌ها» گرفتند. این محققان موضوع مورد آزمایش خود یعنی مارمولک‌ها را برای دو دسته از توانایی ورزشکاران که هیچ کدام برای خزندگان بیگانه نبود آموزش دادند. برخی از آنها به ورزشکاران استقامتی تبدیل شدند که این نوع حرکت در مسافت طولانی تقلیدی از گشت‌زنی آنها در طبیعت برای یافتن غذا است. بقیه‌ی آنها تبدیل به دوندگان سرعتی شدند.

در طبیعت آنها از سرعت زیاد برای فرار از شکارچیان استفاده می‌کنند. تعداد سی مارمولک به سه گروه دوندگان سرعتی، دوندگان ماراتن و یک گروه کنترل تقسیم شدند. مسیر دوی سرعت، یک میله‌ی استوانه‌ای شکل به طول دو متر و عرض پنج سانتیمتر بود که با زاویه‌ی 45 درجه قرار گرفته بود. محققان مارمولک‌ها را تا بالای این میله دنبال می‌کردند و بالاترین سرعت حرکت آنها را با استفاده از اشعه مادون قرمز اندازه‌گیری می‌کردند. دوندگان سه روز در هفته به مدت هشت هفته آموزش دیدند. به تدریج محققان شدت تمرین‌های آنها را افزایش دادند و مارمولک‌ها را به دویدن بیشتر در هر روز وادار کردند. در این حین، دوندگان ماراتن نیز تمرین‌های خود را بر روی تردمیل انجام می‌دادند. محققان تردمیل را روی سرعت کم تنظیم می‌کردند و به آرامی مارمولک‌ها را به وسیله یک قلم‌موی نقاشی نگه می‌داشتند تا آنها را در حال حرکت باقی نگه دارند. این ورزشکاران باید به مدت 30 دقیقه یا تا زمانی که خسته شوند روی تردمیل می‌ماندند.

چطور می‌توان فهمید آنها خسته شده‌اند؟

  Husak می‌گوید زمانی که آنها را به پشت می‌گذاریم و آنها نمی‌توانند برگردند و روی پاهایشان بایستند می‌فهمیم که خسته شده‌اند. این مارمولک‌ها نیز هفته‌ای سه روز به مدت هشت هفته در حالی که شیب تردمیل به تدریج افزایش پیدا می‌کرد، تمرین کردند. در پایان دوره آموزشی، محققان مارمولک‌ها را برای آخرین مرتبه مورد آزمایش قرار دادند. دوندگان ماراتن به وضوح پیشرفت کرده بودند. مارمولک‌هایی که در بخش استقامتی آموزش دیده بودند حال می‌توانستند تقریباٌ سه برابر زمان شروع دوره بر روی تردمیل بدوند. نمونه‌های خون آنها نیز نشان می‌داد که سطح هماتوکریت که معیاری از میزان گلبول‌های قرمز که وظیفه حمل اکسیژن را دارند است، افزایش یافته بود. همچنین کالبد شکافی اندام مارمولک‌های مرده نشان می‌داد که فیبرهای عضلانی آنها همانند عملکرد این عضلات در اثر ورزش پستانداران رشد کرده بود. نتایج مربوط به مارمولک‌های دوی سرعت کمی نا‌امید کننده‌ بود.

در دوره‌ی پایانی آنها سریع‌تر از قبل نمی‌دویدند. با این حال فیبرهای عضلانی آنها نیز مانند بقیه رشد کرده بود. Husak گمان می‌کند که این ورزشکاران هم پیشرفت کرده‌ بودند اما انگیزه‌-ای برای نشان دادن این پیشرفت خود نداشته‌اند. او معتقد است آن دسته از مارمولک‌هایی که آموزش سرعت دیده‌اند توانایی سرعت خود را افزایش داده‌اند، اما محققان نتوانسته بودند بعد از مدت زیادی که آنها را در اختیار داشتند انگیزه و یا ترس کافی در آنها برای دویدن با نهایت سرعتی که می‌توانند ایجاد کنند. به نظر می‌رسد تشکیل المپیک مارمولک‌ها به این زودی‌ها امکان‌پذیر نباشد، هرچند ایجاد Anole های ورزشکار تنها هدف تحقیقات Husak نیست. او در نهایت به عواقب و نتایج یک ورزشکار خوب بودن علاقه‌مند است. بعنوان مثال، حیواناتی که انرژی بیشتری صرف تولید مثل می‌کنند، ممکن است مجبور به قربانی کردن ایمنی یا امید به زندگی خود باشند. آیا همین عواقب زمانی که آنها انرژی خود را صرف ساخت عضلات می‌کنند وجود خواهد داشت؟ Husak با نشان دادن اینکه مارمولک‌ها می‌توانند آموزش ببینند، به پاسخ این سوال نزدیک‌تر شده است. حال او در تحقیقات بعدی باید پی ببرد که چگونه مارمولک‌ها را طوری بترساند که آنها بتوانند بهترین عملکرد خود در دویدن را داشته باشند.

منبع:

Elizabeth Preston

منابع مفيد:

خزندگان