راهنماتو- در سرزمین خیالی وستروس که جورج آر.آر. مارتین در سریال بازی تاج و تخت و خاندان اژدها به تصور کشیده است، اژدهایان تماشایی که آتش از دهانشان بیرون میآید مخاطبان را از طریق ترکیبی از اسطوره و خیالپردازی محسور میکنند. اما آیا در نظر علمی امکان وجود چنین مخلوقاتی در جهان وجود داشته است؟
به گزارش راهنماتو، اگر اژدهایان واقعا وجود داشتند، احتمالا از چه نوع مکانیسمهای زیستی واقعی و واکنشهای شیمیایی ای استفاده میکردند؟
قبل از آن بیایید مروری سریع روی شیمی داشته باشیم: برای آنکه شعلهای روشن و حفظ شود، به سه عنصر نیاز است: سوخت، عامل اکسیدکننده - عموما اکسیژن هوا ـ و منبع حرارت برای ایجاد شعله و نگهداری آن.
بیایید با سوخت شروع کنیم. متان میتواند گزینه خوبی باشد. حیوانات در هنگام هضم غذا متان تولید میکنند. تصاویری که از وستروس میبینیم، نشان میدهند که اژدهایان به خوردن گوسفندان علاقه دارند. اما، یک اژدها با سوخت متان اگر بخواهد شهری را با آتش نفساش خاکستر کند باید یک رژیم غذایی و سیستم هضمی مثل یک گاو داشته باشد.
ذخیره مقادیر زیاد گاز متان خودش مسئله بزرگی است. یک سلیندر گاز متان معمولی ممکن است برای 150اتمسفر فشار رتبهبندی شده باشد، اما حتی در بادکردهترین حالت ممکن، شکم میتواند قدری بیشتر از 1اتمسفر فشار را تحمل کند. بنابراین حیوانات غیردریایی هیچ پایه زیستیای برای ذخیره گاز تحت فشار بالا ندارند.
گزینه بهتر میتواند مایع باشد. اتانول در این میان گزینه خوبی است. شاید اژدهایان ما یک مخزن پر از مخمر در حال تخمیر در شکمهایشان داشتند یا شاید متابولیسمشان شبیه متابولیسم ماهی سگک چاله شیطان Devil's Hole pupfish، بوده که در چشمههای آب گرم در نوادای آمریکا زندگی میکنند. این ماهیها، در شرایطی که اکسیژن پایین است، به شکلی از تنفس تغییر شکل میدهند که منجر به تولید اتانول میشود.
اما باز هم ذخیره این گاز مسئله است. اتانول سریع از میان غشاهای زیستی عبور میکند، بنابراین نگهداشتن آن در غلظت بالا و آماده به خدمت برای آنکه هر لحظه آتش اژدها تولید شود، به یک نوع زیستشناسی آنجهانی نیاز دارد.
پس اگر میخواهیم حداقل یک پای استدلالمان مبتنی برای زیستشناسی جهانی باشد که در آن زندگی میکنیم، باید روی یک گزینه قابل قبولتر که مبتنی بر روغن باشد، فکر کنیم. همانطور که هر فردی که به صورت اتفاقی باعث آتشگرفتن ماهیتابه پر از روغن روی گاز شده، میداند، روغن میتواند منبع شعلههای داغ و طغیانکننده آتش باشد. در پرندهای با عنوان fulmar gull که نوعی مرغ طوفان است، یک مبنای زیستی برای این اتفاق وجود دارد. این پرندگان روغن شکمی غنی از انرزی را تولید میکنند که بعد بالا میآورند [نشخوار میکنند] تا برای تغذیه جوجهها از آن استفاده کنند. این روغن به مثابه وسیله دفاعی نیز استفاده میشود. این پرنده در شرایطی که احساس کند تهدید شده است، روغنی چسبناک و بدبو را روی مهاجم بالا میآورد. خوشبختانه، این پرندگان هنوز برای آتش زدن استفراغشان تکامل پیدا نکردهاند.
تغذیه آتش
حالا که منبع سوخت را داریم، باید به عامل اکسیدکننده بپردازیم. در اکثر آتشسوزیها، این منبع به احتمال زیاد اکسیژن است. اما برای آنکه روغن مشتعل تحت فشار فوران کند و به قدر کافی داغ باشد که بتواند تخت آهنین را ذوب کند، چیزی بیشتر از صرفا اکسیژن در محیط اطراف نیاز داریم. این ماده باید به خوبی با سوخت ترکیب شود. هر چه منبع اکسیژن بهتر باشد، آتش داغتر میشود.
اژدها میتواند از شیمیای که کفشدوزک بمبگذار استفاده میکند، بهره بگیرد. این حشره بر اثر تکامل صاحب ذخایری برای ذخیرهسازی پروکسید هیدروژن (مادهای که برای سفید کردن مو از آن استفاده میکنید) شده است. این حشره وقتی احساس خطر میکند، پروکسید هیدروژن را به داخل دهلیزی محتوی چند نوع آنزیم میکشد، که سریعا پروکسید هیدروژن را به آب و اکسیژن تجزیه میکنند.
این یک واکنش گرمازا است که انرژی را به محیط منتقل میکند و در این مورد دمای مخلوط را تا نزدیک نقطه جوش بالا میبرد. این واکنش به قدری تهاجمی است که گاهی اوقات برای پرتاب موشک از آن استفاده میشود. افزایش فشار ناشی از تولید سریع اکسیژن و آب جوشان این مخلوط ناخوشایند را از منفذی که روی شکم حشره وجود دارد به بیرون و به سمت جانور تهدیدکننده پرتاب میکند.
اگر این واکنش توسط یک اژدها به کار گرفته شود میتواند ویژگیهای جالبی داشته باشد. این واکنش فشار بالایی که برای فوران سوخت روغن نیاز است را تولید میکند، واکنش گرمازا روغن را گرم و آنها را آماده احتراق میکند و از همه مهمتر، این واکنش اکسیژن لازمی که باعث واکنش احتراقی میشود را فراهم میکند.
درواقع اژدها معادل زیستی کاربوراتور موتور بنزینی را نیاز دارد تا روغن را با اکسیژن تلفیق کند ویک مخلوط قابل انفجار تولید کند. مخلوط منفجرهای که از این واکنش تولید میشود، به عنوان مزیت اضافی احتمالا میتواند شکلی از قطرات مهآلود روغن، مانند افشانه، تولید کند که بر کیفیت اشتعال میافزاید.
جرقه
درنهایت به جرقه نیاز داریم تا این مخلوط آتش بگیرد. اژدهایان احتمالا یک اندام برقی چیزی شبیه آنچه در بسیاری از ماهیها، به خصوص در مارماهی برقی وجود دارد، تکامل داده بودند. این اندامها میتوانند پالسهای کوتاهی تا ۶۰۰ ولت تولید کنند که به راحتی میتواند جرقهای را در یک شکاف هوایی کوتاه ایجاد کند. اگر این جرقهها در سراسر مجاری پشت دهان اژدها آزاد شوند، میتوانند فورانی فشرده از روغن و اکسیژن تولید کنند.
هرچند که هرگز احتمالاً اژدها را در خارج از دنیای خیال نخواهیم دید که سیلابهایی از آتش را آزاد میکند، اما جذاب است که درباره علم پشت خیالپردازی فکر کنیم. بنابراین، هنگامی که بار دیگر دستور "دراکاریس" را از یک تارگاریان مشاهده میکنید، به بیولوژی پشت آن آتش جادویی فکر کنید.
