فراشات تهتدي بالنجوم

أثبت فريق دولي من الباحثين عبر تجارب مثيرة للاهتمام أن فراشات «عثة البوغونغ» الأسترالية، وهي فراشات ليلية مهاجرة، تهتدي بالنجوم، للهجرة لمسافات طويلة تمتد لمئات الكيلومترات عبر أستراليا.
ونُشرت هذه الدراسة الرائدة في دورية «نيتشر» العلمية، وشارك فيها علماء من جامعات عالمية، منها جامعة لوند السويدية والجامعة الوطنية الأسترالية، وجامعة جنوب أستراليا، حيث يقود «إريك وارنت» فريق أبحاث الرؤية العصبية ورئيس قسم الأحياء الحسية في جامعة لوند السويدية.
ويشرح وارنت أهمية الاكتشاف في تصريحات حصرية للجزيرة نت قائلا: «الاكتشاف الأساسي هو أن فراشة البوغونغ هي أول كائن لا فقاري نكتشف قدرته على استخدام النجوم كبوصلة للتنقل لمسافات طويلة إلى وجهة بعيدة لم تزرها من قبل. فقط البشر وبعض أنواع الطيور الليلية كانت معروفة باستخدامها للنجوم في التنقل، مما يضع تلك الفراشة في مكانة فريدة».

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

جريدة الوطن

منذ 2 أيام

• جريدة الوطن

فراشات تهتدي بالنجوم

أثبت فريق دولي من الباحثين عبر تجارب مثيرة للاهتمام أن فراشات «عثة البوغونغ» الأسترالية، وهي فراشات ليلية مهاجرة، تهتدي بالنجوم، للهجرة لمسافات طويلة تمتد لمئات الكيلومترات عبر أستراليا. ونُشرت هذه الدراسة الرائدة في دورية «نيتشر» العلمية، وشارك فيها علماء من جامعات عالمية، منها جامعة لوند السويدية والجامعة الوطنية الأسترالية، وجامعة جنوب أستراليا، حيث يقود «إريك وارنت» فريق أبحاث الرؤية العصبية ورئيس قسم الأحياء الحسية في جامعة لوند السويدية. ويشرح وارنت أهمية الاكتشاف في تصريحات حصرية للجزيرة نت قائلا: «الاكتشاف الأساسي هو أن فراشة البوغونغ هي أول كائن لا فقاري نكتشف قدرته على استخدام النجوم كبوصلة للتنقل لمسافات طويلة إلى وجهة بعيدة لم تزرها من قبل. فقط البشر وبعض أنواع الطيور الليلية كانت معروفة باستخدامها للنجوم في التنقل، مما يضع تلك الفراشة في مكانة فريدة».

الجزيرة

منذ 3 أيام

• الجزيرة

مثل البشر.. "عثة البوغونغ" تهتدي بالنجوم للهجرة مئات الكيلومترات

أثبت فريق دولي من الباحثين عبر تجارب مثيرة للاهتمام أن فراشات "عثة البوغونغ" الأسترالية، وهي فراشات ليلية مهاجرة، تهتدي بالنجوم، للهجرة لمسافات طويلة تمتد لمئات الكيلومترات عبر أستراليا. ونُشرت هذه الدراسة الرائدة في دورية "نيتشر" العلمية، وشارك فيها علماء من جامعات عالمية، منها جامعة لوند السويدية والجامعة الوطنية الأسترالية، وجامعة جنوب أستراليا، حيث يقود "إريك وارنت" فريق أبحاث الرؤية العصبية ورئيس قسم الأحياء الحسية في جامعة لوند السويدية. ويشرح وارنت أهمية الاكتشاف في تصريحات حصرية للجزيرة نت قائلا: "الاكتشاف الأساسي هو أن فراشة البوغونغ هي أول كائن لافقاري نكتشف قدرته على استخدام النجوم كبوصلة للتنقل لمسافات طويلة إلى وجهة بعيدة لم تزرها من قبل. فقط البشر وبعض أنواع الطيور الليلية كانت معروفة باستخدامها للنجوم في التنقل، مما يضع تلك الفراشة في مكانة فريدة". رحلة ليلية مذهلة كل ربيع، تنطلق أعداد هائلة من عثة البوغونغ من مناطق تكاثرها في جنوب شرق أستراليا، قاطعة ما يصل إلى ألف كيلومتر في رحلة طويلة نحو كهوف باردة في جبال الألب الأسترالية الموجودة في أقصى الجنوب الشرقي من أستراليا، حيث تمضي الصيف في حالة سُبات، قبل أن تعود في الخريف إلى مواقع التكاثر لتموت بعد وضع البيوض. ولطالما حيّرت هذه الهجرة العلماء، فكيف تحدد هذه الفراشات الصغيرة مواقع تلك الكهوف النائية بتلك الدقة سنويا؟ وللإجابة عن هذا السؤال، وضع الباحثون الفراشات في محاكات طيران متطورة داخل بيئات معزولة مغناطيسيا، وعرضوا عليها سماء ليلية، باستخدام برامج متقدمة لمحاكاة مواقع النجوم بدقة. ويعلق وارنت عن صعوبة الأمر فيقول: "كان أكبر تحدٍ في جعل السماء (في المحاكاة) واقعية، بالإضاءة المناسبة والطيف الضوئي الصحيح. استخدمنا مقاييس ضوئية دقيقة وبرمجيات قبة سماوية متقدمة للتأكد من صحة المحاكاة، حتى نمنح الفراشات سماء واقعية". وعندما حلقت الفراشات في سماء المحاكاة المليئة بالنجوم من دون أي مجال مغناطيسي، حلّقت في الاتجاه المناسب لهجرتها، جنوبا في الربيع وشمالا في الخريف. وحين أُديرت السماء 180 درجة أي في الاتجاه المعاكس، غيرت اتجاهها بنفس الزاوية تقريبا، وهو ما يدل على أنها لا تتبع نقاط ضوء ساطعة مُجردة عن السياق، بل هي تفهم السماء وتهتدي بالنجوم كالملاح الماهر بين أمواج البحار أو قادة القوافل في الصحاري الشاسعة قديما. خلايا عصبية ترى النجوم! وغاص الباحثون فيما هو أعمق، وتمكنوا من توثيق نشاط عصبي في أدمغة الحشرة استجابة لدوران السماء. يوضح وارنت الدهشة التي شعر بها عند تحليل الخلايا العصبية: "الأكثر دهشة أن الخلايا العصبية لا تستجيب للسماء المرصعة بالنجوم فحسب، بل تستجيب أيضا لمحفز شريطي يحاكي استطالة مجرة درب التبانة، ومحفز نقطي يحاكي ألمع جزء من درب التبانة حول سديم كارينا. وهذا يُظهر بالفعل أن سمة السماء المرصعة بالنجوم التي تستخدمها العثة للتنقل هي درب التبانة". وهذا يُظهر أن دماغ الفراشة، رغم صغره الشديد، يحمل نظاما متقدما لقراءة المعلومات الفلكية ومعالجتها واتخاذ القرارات بناء على هذا الفهم العميق. لكن ليست كل الليال صافية، فكثيرا ما ضاعت القوافل في العواصف العاتية أو الليال الملبدة بالغيوم، فكيف تتصرف العثة عندما تُحجب عنها السماء ونجومها ومجرتها؟ هنا كانت المفاجئة، إذ وجد الباحثون أن العثة لا تفقد قدرتها على معرفة الاتجاهات! ويشرح وارنت أن هناك "بوصلة مزدوجة لعث البوغونغ، بل وللعديد من الحيوانات المهاجرة. فإذا غطت الغيوم السماء، تتولى البوصلة المغناطيسية المهمة، وإذا واجهت الفراشة شذوذا مغناطيسيا، فيمكن للنجوم أن ترشدها بدلا من ذلك". هذه الإستراتيجية تجعل نظام التنقل أكثر مرونة وقدرة على التكيف مع الظروف الجوية المتغيرة. وتراجعت أعداد فراشات البوغونغ بشكل ملحوظ في السنوات الأخيرة، مما دفع لتصنيفها كنوع مهدد. ويؤكد الباحثون أن الحفاظ على سماء ليلية مظلمة ومسارات الهجرة أمر بالغ الأهمية. يقول وارنت: "لا شك عندي أن هناك حشرات مهاجرة أخرى تستخدم نفس الإشارات السماوية والمغناطيسية في هجرتها. قد تكون عثة البوغونغ أول من نعرف عنها، لكنها لن تكون الأخيرة". ويفتح هذا الاكتشاف آفاقا جديدة في التكنولوجيا، فقد استخدم مهندسون في أستراليا سابقا بيانات من دراسات حول خنافس الروث لتطوير مستشعرات ذكاء اصطناعي للملاحة في الإضاءة المنخفضة. وقد تقود دراسة البوغونغ إلى تحسينات في أنظمة الملاحة الآلية للطائرات بدون طيار أو الروبوتات، اعتمادا على أنماط السماء.

الجزيرة

منذ 6 أيام

• الجزيرة

مفاجأة علمية.. الببغاوات لا تقلدنا فقط بل تنتج اللغة مثلنا

عندما يتعلق الأمر بالكلام، تتميز الببغاوات بمهارة فائقة في تقليد البشر لدرجة أن اسمها أصبح مرادفًا للتكرار والثرثرة. مع ذلك، منذ أن عرف البشر قدرة هذه الطيور المذهلة على التعبير، ظلت كيفية إدارتها لمثل هذه الأصوات المعقدة والمرنة لغزًا. لكن دراسة جديدة نُشرت في مجلة "نيتشر" تقدم حلًا لهذه المشكلة، وتُظهر أن أدمغة الببغاوات لا تقتصر على التقليد فحسب، بل تمتلك مراكز إنتاج لغة في الدماغ شبيهة بتلك الموجودة لدى البشر، مما قد يساعد العلماء على فهم آلية عمل الكلام لدى البشر وعلاجها اضطراباته بشكل أفضل. وفي تصريحات للجزيرة نت، يقول مايكل لونغ عالم الأعصاب في مركز لانغون الطبي جامعة نيويورك والباحث الرئيسي للدراسة "تتميز الببغاوات -التي تُربّى عادةً كحيوانات أليفة- بقدراتها الصوتية المذهلة، فهي قادرة على تقليد مجموعة واسعة من الأصوات من البيئة، بما في ذلك أصوات الكلام". آلية دماغية للكلام تستكشف الدراسة آليات الدماغ الكامنة وراء أصوات الببغاوات الشائعة، المعروفة أيضًا باسم ببغاوات البادجي، وهي نوع صغير من الببغاوات الأسترالية الذكية واللطيفة، وتتميز بألوانها الأخضر والأصفر النيون، وتٌباع غالبًا كحيوانات أليفة. وبعيدًا عن مظهرها، تعيش هذه الطيور في البرية في أسراب اجتماعية، وتتواصل عبر تغريد طويل، وتأكل البذور، وتطير في مجموعات إلى حيث يُحتمل أن تكون وجبتها التالية. وداخل أقفاصها، تُعرف هذه الطيور بطابعها الاجتماعي وثرثارتها، من خلال تقليد العبارات البشرية، مما يجعلها مواضيع بحثيةً مثيرةً للاهتمام في دراسات اللغة. ويقول لونغ "كانت دراستنا هي الأولى التي تقيس نشاط دماغ الببغاء أثناء إنتاجه للصوت، ووجدنا أن هناك تمثيلًا للأصوات في جزء من الدماغ يُشبه مركزًا رئيسيًا لإنتاج الكلام لدى البشر، وهذا أول نوع غير بشري يُلاحظ فيه وجود مثل هذه الخريطة الحركية الصوتية". ولفهم كيفية تقليد طيور البادجي للبشر بدقة وإنتاجها لهذا الكم الهائل من الأصوات الشبيهة بالكلام، قام لونغ -وزميلته زيتيان يانغ في مركز لانغون الطبي جامعة نيويورك- بزراعة مجسات دقيقة جراحيًا في أدمغة 4 من الطيور، وتتبعا سلوك الخلايا العصبية الفردية في أدمغتها أثناء إصدارها لأصواتها. وركز الباحثان على المنطقة الأمامية في دماغ الطيور، التي تعرف باسم "أركوباليوم" وتتداخل جزئيًا مع مناطق مماثلة للوزة الدماغية لدى الثدييات، وتلعب دورًا حاسمًا في التحكم بالمخرجات الصوتية. ثم جمعا النشاط العصبي لكل طائر أثناء نطقه، وقارنا بيانات البادجي ببيانات البشر وعصافير الزيبرا المغردة التي تُستخدم عادةً في الأبحاث العلمية وتتميز بعبارات صوتية أقل مرونة من الببغاوات. ووجد مؤلفا الدراسة أن نشاط الخلايا، المُستقرة بهذا الجزء من دماغ البادجي، مُرتبط بالأصوات التي تُصدرها الطيور، وأن الأنماط العصبية المختلفة في هذه المنطقة الدماغية تتوافق مع الأصوات المختلفة، وهي عملية تعكس كيفية ترميز الدماغ البشري للكلام. ويقول لونغ "عند البحث، وجدنا أن التنظيم الوظيفي لدماغ الببغاء بسيط بشكل مدهش". ويبدو أن خلايا الدماغ الفردية في الببغاء تُشفّر أصواتًا مختلفة يُصدرها الطائر، بما في ذلك طبقة الصوت. ونتيجةً لذلك، هناك تشابه جوهري بين دماغ الببغاء والبيانو، حيث تُؤدي المفاتيح المختلفة إلى نغماتٍ مختلفة. ويضيف "طائر البادجي قادر على توليد أصوات عشوائية في عالمه بمجرد العزف على هذه المفاتيح الصوتية التي تُنتج مجموعة متنوعة من الأصوات والنغمات العالية والمنخفضة". تشابه مع أدمغة البشر تتناقض النتائج التي توصل إليها العلماء في طيور البادجي بشكل حاد مع ما لاحظه العلماء في طيور الزيبرا (عصافير الحمار الوحشي الأسترالي) التي -على عكس طيور البادجي- لا تُقلّد الأصوات. ووجد الباحثون أن منطقة دماغ الببغاء التي ركزوا عليها تعمل بشكل مشابه لأجزاء من القشرة المخية البشرية المرتبطة بوظيفة الكلام والحركة، مقارنةً بمنطقة نظيرتها لدى طيور الزيبرا التي يبدو أن أصواتها مُشفرة كأنماط جامدة وثابتة بمجموعات معقدة وغير قابلة للتفسير من نشاط الخلايا العصبية. وتتعلم طيور الزيبرا الأغاني المعقدة وتكررها، لكن نشاط دماغها يشير إلى محدودية قدرتها على تعديل ما تعلمته أو الارتجال. أما في طيور البادجي، فتسمح المنطقة الأمامية بأنماط كلام أكثر مرونة وارتجالية، مشابهة لتلك الموجودة لدى البشر الذين ترتبط لديهم حركات عضلات الشفتين واللسان المحددة بأنماط عصبية محددة في الدماغ. وهذه الروابط واضحة بما يكفي لدرجة أن العلماء استخدموا سابقًا هذه الأنواع من إشارات الدماغ لتفسير وإعادة إنتاج الكلام المقصود لدى الأشخاص الذين فقدوا القدرة على التحدث بأنفسهم. وتُضاف هذه الدراسة إلى مجموعة متنامية من الأبحاث حول الإدراك الحيواني، فالعديد من هذه الطيور تُظهر قدرات مذهلة في التعلم والعد والاستدلال، مما يُسلِّط الضوء على أنها قد تمتلك عمليات عصبية أكثر تطورًا مما كان يُعتقد سابقًا. وبينما تُعرف الببغاوات بالفعل بذاكرتها المذهلة وقدراتها على استخدام الأدوات، يشكك هذا الاكتشاف أكثر في افتراض أن التحكم الصوتي المُعقّد ينفرد به البشر، ويظهر أن النشاط العصبي والسلوك الصوتي المرتبط به أقرب بين الببغاوات والبشر منه بين الببغاوات والطيور المغردة. فوائد محتملة ووفقًا للونغ، تُؤثر اضطرابات التواصل على ما يقرب من 15% من الناس، وتشمل فقدان القدرة على الكلام بعد السكتة الدماغية، والاضطرابات العصبية التنكسية مثل مرض باركنسون والخرف المرتبط بالعمر، أو حالات النمو العصبي مثل التوحد، والتي يمكن أن تُضعف قدرة الشخص على إنتاج اللغة. ويقول "بفضل قدرتها الصوتية المُشابهة لقدرة البشر، تجدد طيور البادجي الأمل في فهم العمليات الطبيعية التي تُشكل أساس التعلم الصوتي المرن، وكيف تتعطل هذه العمليات في مجموعة من الاضطرابات، وأفضل السبل لعلاج هذه الحالات". وكتب جوشوا نونويبل عالم الأعصاب بجامعة ديلاوير، والذي لم يشارك بالدراسة -في مقالة مُصاحبة للدراسة بمجلة "نيتشر"- أن مثل هذه الدراسات تُقدم آفاقًا مُثيرة للأبحاث المُستقبلية "وتُبشر بتطوير علاجات النطق وإلهام تقنيات واجهة الدماغ والحاسوب". مستقبل البحث والآن، وبعد أن أصبح لدى العلماء معرفة أكبر بكيفية مساعدة أدمغة الببغاوات للطيور على الكلام، يُطرح أسئلة أخرى: كيف -على سبيل المثال- يختار الطائر إصدار أصوات معينة بدلًا من أخرى؟ وما الذي تتحدث عنه هذه الببغاوات؟ ويعمل فريق لونغ الآن مع باحثي التعلم الآلي بهدف ترجمة ما تتواصل به الببغاوات من خلال أصواتها، وتحديد معنى كل زقزقة وتغريدة، فربما تكون لغتها نفسها -وليس فقط طريقة تكوينها في الدماغ- مشابهةً للغة البشر. وفي حال نجاح هذا العمل، قد يوفر رؤى أعمق حول ما تتواصل به هذه الطيور حقًا عند تقليدها للكلام البشري ونداءات بعضها البعض. وقد تستكشف الدراسات المستقبلية أيضًا ما إذا كانت طيور مغردة أخرى عالية المهارة، مثل طيور القيثارة، تشترك في هياكل عصبية مماثلة، مما يُقدِّم فرصة إضافية لدراسة اللغة. وبالإضافة إلى ذلك، يأمل الباحثون في تتبع كيفية تكيف المنطقة الأمامية في أدمغة الطيور بمرور الوقت وفحص كيفية تأثير التفاعلات الاجتماعية على التعلم الصوتي لدى الببغاوات.