توصل باحثون من جامعة ولاية أوهايو Ohio State University لتحديد البنية المعقدة لأنف القطط، والوظائف المرتبط بها، التي تمنح هذا الحيوان قدرة شم استثنائية، حيث تعتبر الرائحة، بالنسبة للثدييات، مهمة جدا في العثور على الفريسة، تحديد الخطر وإيجاد مصادر الغذاء.

وكشفت الدراسة التي نشرت في 29 يونيو/ حزيران الجاري بدورية "بلوس كمبيوتيشنال بيولوجي" PLOS Computational Biology، عن انفصال واضح بين أنظمة تدفق التنفس والشم في أنف القط، التي تتميز بتيار طويل يزيد من سرعة توصيل الرائحة وكفاءتها إلى منطقة الشم دون المساومة على تنقية الهواء وترطيب الأنف.

وحسب الباحثين، فإن تركيبة الأنف عند القطط تعتبر الأكثر تعقيدا من بين جميع الحيوانات، بما في ذلك الكلاب المعروفة بقوة حاسة الشم لديها.

وأظهر التحليل المفصلي لمجرى الهواء الأنفي للقطط المنزلية أن بنية هذا الأخير تضم مجموعة معقدة من العظام الملفوفة بإحكام في هياكل مجرى الهواء.

الفحص بالأشعة المقطعية لمجرى الهواء الأنفي للقطط المنزلية (كاي تشاو-جامعة ولاية أوهايو) محاكاة آلية عمل أنف القط

ابتكر الباحثون نموذجا ثلاثي الأبعاد لأنف القط باستخدام الحاسوب، وقاموا بمحاكاة تفاصيل عملية استنشاق الهواء الذي يحتوي على روائح طعام القطط عبر هياكل مجرى الهواء.

وتوصل فريق البحث إلى أن الهواء ينفصل إلى اثنين من مجاري التدفق: الأول خاص بالتنفس ووظيفته تنقية الهواء وترطيبه، والثاني خاص بالشم، ينقل الرائحة بسرعة وكفاءة إلى منطقة الشم.

وبالتالي يعمل أنف القط مثل أجهزة الاستشراب الغازي "كروماتوغرافيا الغاز" عالية الدقة المستخدمة في فصل الغازات والمواد الكيميائية والكشف عن المركبات الجديدة خلال التجارب المخبرية.

في الواقع، فإن أنف القط فعال للغاية في هذه العملية ويتفوق على أجهزة الاستشراب الغازي المستخدمة اليوم، ويمكن أن تؤدي نتائج الدراسة إلى تطوير وإضافة تحسينات على هذه الأجهزة مستقبلا.

ويفترض الباحثون أن حجم رأس القط الضغوط نتج عنه هيكل مجرى هواء أنفي طويل يشبه الأنبوب المستقيم الذي يساعد في سرعة وفاعلية نقل الرائحة إلى منطقة الشم، وهو ما يعزز تكيف القطط مع البيئات المتنوعة.

وقال كاي تشاو، المؤلف الرئيسي للدراسة وأستاذ طب الأذن والأنف والحنجرة في كلية الطب بجامعة أوهايو في البيان الصحفي للجامعة "إنه تصميم جيد، نظام الشم هذا مذهل، وأعتقد من المحتمل أن تكون هناك طرق مختلفة لتطوير وتعزيز هذا النظام، من خلال مراقبة أنماط التدفق وتحليل تفاصيلها. وفي الحقيقة توجد منطقتان للتدفق تخدمان هدفين مختلفين".

أنف القط الأكثر تعقيدا

وخلال الدراسة قام فريق البحث بقيادة الباحث كاي تشاو سابقا بتصميم نماذج من أنف الفئران والأنف البشري لدراسة أنماط تدفق الهواء، ولكن تصميم نموذج أنف القط كان الأكثر تعقيد والأعلى دقة، وفقا لفحوصات التصوير المقطعي لرأس القط وتحديد أنواع الأنسجة في جميع أنحاء تجويف الأنف.

ويقول الباحث في البيان نفسه "لقد قضينا الكثير من الوقت في تطوير النموذج والتحليل لفهم الفائدة الوظيفية لهذه البنية، والاستفسار عن سبب تطور الأنف ليصبح بهذا التعقيد".

وبفضل المحاكاة الحاسوبية للتنفس، توصل الفريق للإجابة، ومفادها أنه: أثناء الاستنشاق لاحظ الباحثون وجود منطقتين مختلفتين لتدفق الهواء، وهما هواء الجهاز التنفسي الذي يتم ترشيحه وينتشر ببطء فوق سقف الفم في طريقه إلى الرئتين، وتيار منفصل يحتوي على الرائحة، يتحرك بسرعة عبر ممر مركزي مباشرة إلى منطقة الشم باتجاه الجزء الخلفي من تجويف الأنف. وأخذ التحليل في الاعتبار موقع التدفق وسرعة حركته عبر الهياكل العظمية داخل الأنف.

وقام الفريق بقياس مقدار التدفق الذي يمر عبر قنوات محددة، ووضع نموذجين للتحليل، حيث تقوم قناة واحدة بنقل معظم المواد الكيميائية ذات الرائحة إلى منطقة حاسة الشم. أو تقوم القرنيات الفرعية بتحويل التدفق إلى قنوات منفصلة، مثل شبكة المبرد في السيارة، وبالتالي تكون النتيجة تنقية الهواء وترطيبه بشكل أفضل.

المسارات المتوازية لجزيئات الرائحة في منطقة الشم بأنف القط (النقاط الملونة) (كاي تشاو – جامعة ولاية أوهايو)

وظهر أنه من أجل اكتشاف الرائحة بسرعة كبيرة، يوجد فرع واحد ينقل الرائحة بسرعة عالية وبالتالي اكتشاف الرائحة في وقت قياسي بدلا من انتظار تنقية الهواء عبر منطقة الجهاز التنفسي، حيث يمكن أن تزول الرائحة إذا تمت تنقية الهواء وإبطاء العملية.

وكشفت المحاكاة كذلك أن الهواء الذي ينتقل إلى منطقة حاسة الشم يُعاد تدويره في قنوات متوازية عندما يصل إلى هناك.

وقال كاي تشاو "كان ذلك في الواقع مفاجأة، يبدو الأمر كما لو كنت تشم شيئا، فالهواء ينطلق مرة أخرى ثم تتم معالجته لفترة أطول بكثير".

ويقدر الباحث وزملاؤه أن أنف القط أكثر كفاءة 100 مرة في اكتشاف الرائحة من الأنف المستقيم الشبيه بالبرمائيات في جمجمة مماثلة الحجم، وهو ما قاده لاستنتاج حاسم مفاده أن حاسة الشم تتغذى من تيار عالي السرعة، وأن زيادة طول مسار التدفق مع إبطاء سرعة تدفق الهواء يؤدي إلى تحسين معالجة الرائحة.

وأكد كاي تشاو في البيان نفسه "نحن نعرف الكثير عن الرؤية والسمع، لكننا لا نعرف الكثير عن الأنف. ويمكن أن يؤدي هذا العمل إلى فهم أعمق للمسارات التطورية وراء هياكل الأنف المختلفة، والغرض الوظيفي منها".

المصدر: الجزيرة

إقرأ أيضاً:

بالصور.. مستشارا الرئيس ووزيرة التنمية المحلية ومحافظ الجيزة يتابعون التشغيل التجريبى لتطوير منطقة الأهرامات

تابع أحدث الأخبار عبر تطبيق

قامت السفيرة فايزة أبو النجا مستشارة رئيس الجمهورية للأمن القومى، واللواء أ.ح دكتور خالد فودة مستشار رئيس الجمهورية للتنمية المحلية ورئيس اللجنة العليا لإدارة مواقع التراث العالمي، والدكتورة منال عوض وزيرة التنمية المحلية والمهندس عادل النجار محافظ الجيزة، بجولة تفقدية اليوم لمتابعة الموقف التنفيذي للأعمال بالمنطقة الأثرية لأهرامات

 بدء التشغيل التجريبى لأعمال التطوير 

جاء ذلك بحضور اللواء  عمرو عبدالمنعم مساعد مستشار رئيس الجمهورية للتخطيط العمراني، والدكتور محمد إسماعيل أمين المجلس الأعلى للآثار، واللواء عاطف مفتاح المشرف الهندسى على مشروع المتحف المصرى الكبير، والدكتورة هند عبدالحليم نائب محافظ الجيزة، والدكتور عبدالله عيسى الشريف مساعد مستشار رئيس الجمهورية للتنمية المحلية، والمهندس محمد أحمد مكتب السيد رئيس مجلس الوزراء، واللوا حسام حسن عبد الحليم مساعد وزير الداخلية لقطاع شرطة السياحة والآثار، واللواء شريف كرم مدير عام شرطة السياحة والآثار، واللواء محمد الجسمي مدير الادارة العامة لشرطة مباحث السياحة والآثار، واللواء محمود الدبيكي نائب مدير الادارة العامة لشرطة مباحث السياحة والآثار، والعميد إسلام ياسين رئيس مباحث ادارة شرطة سياحة وآثار الجيزة، والمهندس عمرو جزارين رئيس مجلس الإدارة التنفيذي لشركة أوراسكوم بيراميدز للمشروعات الترفيهية.

التعرف على كل إجراءات تشغيل مبنى “مركز الزوار الجديد”

الجيزة..تناول موقف تنظيم دخول الحافلات السياحية من البوابات الجديدة

وخلال الجولة تم التعرف علي كافة إجراءات تشغيل مبنى مركز الزوار الجديد، وتشغيل منظومة الباصات الترددية، كما تم تناول موقف تنظيم دخول الحافلات السياحية من البوابات الجديدة، فضلاً عن إجراءات تنظيم عمل الدواب داخل المنطقة الأثرية.

كما تم عرض عدة محاور أخرى تتعلق بتحسين تجربة الزوار والتفاعل، واستراتيجية التسويق والترويج، وآلية الإدارة، إلى جانب عدد من المقترحات التصميمية والطابع المعماري في تطوير المباني القائمة.

مستشاري رئيس الجمهورية ووزيرة التنمية المحلية ومحافظ الجيزة.. تجربة  شاملة لمسار الزيارة الخاص بالأفواج السياحية والزائرين للمنطقة الأثرية

 

كما قام مستشارا رئيس الجمهورية ووزيرة التنمية المحلية ومحافظ الجيزة بتجربة شاملة لمسار الزيارة الخاص بالأفواج السياحية والزائرين للمنطقة الأثري تضمنت المدخل المستحدث للمنطقة الأثرية والإستقبال ومحطات الأتوبيسات الكهربائية والمسارات الخاصة بها، مرورا بساحات البانوراما والمناطق التجارية والإستثمارية والمداخل الخاصة بمزارات المنطقة الأثرية ومنطقة التريض.

وعقب الجولة تم عقد اجتماع للجنة العليا لإدارة مواقع التراث العالمي، ونقلت السفيرة فايزة أبوالنجا واللواء/ خالد فودة خلال الاجتماع تحيات السيد رئيس الجمهورية للحضور من الوزراء والمسؤولين والقائمين على الأعمال ، وحرص سيادته على تحويل المنطقة لمقصد جذب سياحى مستدام يراعى عراقة مكوناته ويحقق طموحات الدولة.

وخلال الاجتماع تم الإشارة إلى الأهمية الكبيرة للأعمال الجارية بالمنطقة الأثرية بالأهرامات ، نظراً لما تتضمنه هذه المنطقة ومحيطها من كنوز تاريخية وأثرية فريدة، مما يستوجب وضعها دائماً على أجندة الاهتمام ورفع كفاءة مستوى الخدمات المقدمة لزائريها من الأجانب والمصريين، وذلك بما يتناسب مع مكانتها وقيمتها الحضارية.

 التشغيل التجريبي وتوفير تجربة سياحية متميزة لزائري المنطقة

 

كما تم الإشارة إلى أهمية تضافر جهود مختلف الوزارات والجهات المعنية، والالتزام بالخطة الموضوعة مُسبقاً لنجاح التشغيل التجريبي وتوفير تجربة سياحية متميزة لزائري المنطقة وجعلها أكثر سهولة ويسر واستمتاع.

كما استعرض اللواء دكتور خالد فودة مستشار رئيس الجمهورية توجيهات وتكليفات السيد رئيس الجمهورية وخطط العمل الخاصة بكل جهة خلال المرحلة القادمة و الأدوار والمهام الخاصة بكل منها، والمتابعة الدورية ميدانيا لسرعة إنتهاء كل جهة من الأعمال الموكلة لها إستعدادا للإفتتاح الرسمى وذلك قبل افتتاح المتحف المصري الكبير .

رافق الحضور خلال الجولة مسئولي مجلس الوزراء ووزارات التنمية المحلية و السياحة والآثار، والبيئة  والتخطيط والداخلية والنقل وشركة أوراسكوم بيراميدز المسئولة عن إدارة وتشغيل المنطقة الأثرية  بالأهرامات بجانب الدكتور وائل شعبان رئيس الإدارة المركزية لشئون مكتب المحافظ و المهندس طه عبدالصادق رئيس حى الهرم وأشرف محيى مدير المنطقة الأثرية لأهرامات الجيزة  عزة وهدان مدير إدارة السياحة بالجيزة.

مقالات مشابهة

  • تكنولوجيا جديدة بنهائيات دوري أبطال آسيا للنخبة
  • الصحة: أجهزة تشخيصية جديدة تسرّع اكتشاف الدرن ونقلة في السيطرة على المرض
  • مواطنة تروي معاناتها مع ورم نادر كاد أن يفقدها البصر والتذوق والشم.. فيديو
  • الكشف عن تفاصيل جديدة في حرب اليمن ..بعد تعهّد ترمب بإسقاط الذراع الإيرانية في اليمن وموقف الشرعية من التدخل البري
  • محافظ المنوفية يلتقى رئيس شركة جنوب الدلتا للكهرباء الجديد لتطوير مشروعات البنية التحتية للقطاع
  • السودان : الكشف عن إتفاق مع الصين ومصر بشأن محطات ومحولات كهرباء جديدة بعد تدميرها في الحرب
  • سيغنال مجدداً.. الكشف عن فضيحة جديدة في واشنطن
  • الكشف عن تعديلات جديدة في قواعد جوائز الأوسكار
  • بالصور.. مستشارا الرئيس ووزيرة التنمية المحلية ومحافظ الجيزة يتابعون التشغيل التجريبى لتطوير منطقة الأهرامات
  • محافظة قنا تبدأ توريد القمح المحلي لموسم 2025