تخيل أنك مهندس معماري تعتمد حياتك كلها في التصميم والبناء على “الجاذبية الأرضية”؛ فأنت تعرف دائماً أين يقع “الأسفل” لتستند عليه، وأين يقع “الأعلى” لترتفع نحوه. ولكن، ماذا يحدث إذا تم إرسالك فجأة إلى محطة الفضاء الدولية وتجريدك تماماً من قوة الجاذبية؟ هل ستتمكن من البناء؟

هذه التجربة المذهلة لم تكن مجرد فرضية علمية، بل كانت موضوع واحدة من أغرب وأهم التجارب البيولوجية التي أطلقتها وكالة ناسا (NASA). لقد أرسل العلماء العناكب إلى الفضاء الخارجي لدراسة مدى قدرة أدمغتها المعقدة وسلوكها الهندسي على التكيف مع بيئة انعدام الجاذبية ($0g$).

في هذا المقال، سنستكشف رحلة “رواد الفضاء ذوي الأرجل الثمانية”، وكيف نجحت العناكب في إعادة كتابة قوانين الهندسة الحريرية في أعماق الفضاء!

1. بداية الرحلة: التجربة التاريخية على متن “سكايلاب” (Skylab)

تعود بداية الفكرة إلى عام 1973، عندما اقترحت طالبة في المرحلة الثانوية تُدعى “جوديث مايلز” تجربة علمية على وكالة ناسا لمعرفة ما إذا كانت العناكب تستطيع غزل شباكها بدون جاذبية.

رواد الفضاء الجدد: أرسلت ناسا عنكبوتين من نوع غازل الحرير الدائري يُدعيان “أكوا” (Arabella) و”أنيتا” (Anita) إلى محطة الفضاء “سكايلاب”.

الصدمة الأولى: في الأيام الأولى للرحلة، عانت العناكب من صدمة الارتباك الفضائي؛ حيث كانت الخيوط الأولى التي غزلتها عشوائية ومفككة للغاية، ولم تشبه الشباك الدائرية المعتادة بأي شكل، مما أوحى للعلماء بأن الجاذبية عنصر أساسي لا يمكن الاستغناء عنه.

2. التكيف المذهل: عبقرية التعلم في انعدام الجاذبية

رغم البداية المضطربة، أثبتت العناكب أن قدرتها على التكيف المرن تفوق توقعات العلماء:

إعادة معايرة الدماغ: بعد بضعة أيام فقط من الاعتياد على بيئة انعدام الوزن، بدأت “أرابيلا” بإصلاح أخطائها وتعديل تكتيك البناء.

الشبكة الفضائية الأولى: نجحت العناكب في غزل شبكة دائرية شبه كاملة ومتناسقة في الفضاء! ورغم أن الخيوط كانت أرق سمكاً وأقل كثافة من الشباك الأرضية، إلا أنها كانت متينة وقادرة على أداء وظيفتها تماماً.

3. السر الفضائي: الضوء يحل محل الجاذبية!

في عام 2008 و2011، كررت وكالة ناسا التجربة على متن محطة الفضاء الدولية (ISS) مع مئات العناكب من نوع (Cylosa eburnea) تحت مراقبة كاميرات عالية الدقة على مدار الساعة، لكشف السر الفيزيائي الذي تستخدمه العناكب لتحديد الاتجاهات بدون جاذبية:

على الأرض: تعتمد العناكب على وزن أجسادها واستشعار الجاذبية لتحديد اتجاه ” الأسفل”، وتصنع مركز الشبكة متجهاً للأعلى دائماً لتستفيد من السقوط الحر السريع عند الهجوم على الفريسة.

في الفضاء: اكتشف العلماء أنه عند انعدام الجاذبية تماماً، تستخدم العناكب مصدر الضوء (الشمس أو مصابيح المحطة) كبديل بوصلة!

البوصلة الضوئية: عندما كانت المصابيح مضاءة، كانت العناكب تبني شباكها وتوجه أجسادها بعيداً عن اتجاه الضوء وكأنه “الأعلى”. أما عندما أُطفئت الأضواء في الظلام التام، أصبحت الشباك عشوائية تماماً واستقرت العناكب في أماكن متفرقة دون اتجاه محدد.

4. ما الذي تعلمه العلماء من عناكب الفضاء؟

لم تكن تجربة إرسال العناكب إلى الفضاء مجرد تسلية، بل قدمت إجابات واعدة لعلماء الأحياء والفيزياء:

المرونة العصبيّة (Neuroplasticity): أثبتت التجارب أن أدمغة العناكب الصغيرة تمتك قدرة استثنائية على إعادة تنظيم مساراتها العصبية واستبدال المدخلات الحسية (الاستعاضة عن حس الجاذبية بحس الضوء).

الطباعة الثلاثية الأبعاد في الفضاء: يدرس مهندسو المواد حالياً كيفية غزل العناكب للحرير السائل وضغطه في بيئة انعدام الجاذبية لتطوير تقنيات جديدة للطباعة ثلاثية الأبعاد والبناء الهيكلي للمحطات الفضائية المستقبليّة.

خاتمة

تُثبت لنا العناكب الفضائية أن رغبة الحياة وقدرة الكائنات على التكيف والتغلب على أصعب الظروف البيئية هي قانون كوني شامل. إن رؤية عنكبوت صغير يتحدى انعدام الوزن على بعد مئات الكيلومترات فوق سطح الأرض، ويستغل ضوء النجوم ليعيد رسم بيته الحريري، هي شهادة جديدة على الإعجاز البيولوجي والعبقرية الهندسية المتجذرة في الطبيعة.