لماذا غنت الطيور بعد كسوف الشمس الكلي، وفقا لبحث جديد

أدى الكسوف الكلي للشمس في أمريكا الشمالية في 8 أبريل 2024، إلى إعادة ضبط الساعات البيولوجية لبعض أنواع الطيور مؤقتًا، وفقًا لبحث جديد.

خلق الكسوف مشهدًا مثيرًا عندما تحرك القمر بين الأرض والشمس، ليغرق في منتصف النهار في لحظات قليلة من الظلام الدامس على طول الطريق من مازاتلان، المكسيك، إلى سانت جونز في نيوفاوندلاند، كندا.

وقال مؤلفو الدراسة التي نشرت يوم الخميس في مجلة ساينس إنه خلال وبعد الحدث، انطلق 29 نوعا من الطيور في الغناء كما لو أن يوما جديدا قد بدأ.

جاءت العديد من الملاحظات من علماء مواطنين يقعون عبر مسار الكسوف، مما ساعد على توسيع نطاق الدراسة.

بالنسبة للعلماء الذين يتتبعون سلوك الحيوانات، قدم الكسوف تجربة طبيعية مثالية لمعرفة كيفية تفاعل الطيور مع التغيرات المؤقتة في الضوء، وهو أمر يصعب تحقيقه في بيئة مختبرية. وعادة ما يحدث الكسوف الكلي للشمس في نفس الموقع مرة كل ثلاثة إلى أربعة قرون، وفقا للدراسة، مما يعني أن معظم الطيور البرية لم تشهد مثل هذا الكسوف من قبل.

وقالت مؤلفة الدراسة الرئيسية ليز أغيلار، وهي طالبة دكتوراه في برنامج التطور والبيئة والسلوك في جامعة إنديانا بلومنجتون، إن دراسة كيفية استجابة الحيوانات البرية للأحداث الطبيعية مثل الكسوف توفر نظرة ثاقبة حول كيفية تعاملها مع التغير البيئي السريع والمساعدة في جهود الحفاظ على البيئة.

وكتب أجيلار في رسالة بالبريد الإلكتروني: “الضوء هو أحد أقوى القوى التي تشكل سلوك الطيور، وحتى “ليلة” مدتها أربع دقائق كانت كافية للعديد من الأنواع للتصرف كما لو كان الصباح مرة أخرى”. “وهذا يخبرنا بمدى حساسية بعض الطيور للتغيرات في الضوء – مع آثار واضحة على قضايا مثل التلوث الضوئي والضوء الاصطناعي في الليل.”

مراقبة الطيور أثناء الكسوف

وقال أغيلار إن الحيوانات الأخرى، مثل البشر، تستمد إشاراتها من الضوء في روتينها اليومي.

خلال كسوف الشمس الكلي لعام 2017، لاحظ العلماء ردود أفعال حيوانات حديقة الحيوان، حيث عادت بعض الطيور إلى مجاثم المساء بينما أصبحت الأنواع الليلية أكثر نشاطًا. لكن أغيلار وفريقها أرادوا توثيق الاستجابات عبر أنواع الطيور البرية على وجه التحديد.

وأضافت أن الكسوف حدث خلال ربيع أمريكا الشمالية، وهو وقت نشط للغاية عندما تغني الطيور لجذب أقرانها والدفاع عن أراضيها والهجرة أثناء الليل. في الربيع، تميل الطيور إلى إصدار أصوات أكثر عند الفجر والغسق.

إذًا، ما الذي قد يحدث لإيقاعاتها اليومية والموسمية، والتي يتم تحديدها بشكل صارم بالفعل بواسطة الضوء والظلام، إذا حدث ليل قصير فجأة خلال النهار؟ على سبيل المثال، استمر الكسوف الكلي لمدة أربع دقائق و15 ثانية في بلومنغتون بولاية إنديانا.

وقال أجيلار إنه بعد تبادل الأفكار حول كيفية تعزيز التفاعل العام مع ندرة الكسوف وتوثيق سلوك الحيوانات في نفس الوقت، صمم الفريق تطبيقًا مجانيًا للهواتف الذكية.

وقالت: “كان علماء المجتمع ضروريين للغاية لهذا المشروع”. “لقد انتقل الكسوف آلاف الأميال عبر أمريكا الشمالية في غضون ساعات قليلة، ولم يتمكن فريقنا من التواجد في كل تلك الأماكن في وقت واحد.”

التقط ما يقرب من 11000 ملاحظة من أكثر من 1700 مستخدم لتطبيق يسمى SolarBird، الذي طوره باحثون في جامعة إنديانا بلومنجتون وجامعة أوهايو ويسليان، سلوك الطيور عبر 3106 أميال (5000 كيلومتر) من مسار الكسوف قبل وأثناء وبعد الحدث.

قام الفريق أيضًا بتركيب مسجلات بحجم علبة المناديل في جميع أنحاء جنوب إنديانا لالتقاط حوالي 100000 صوت للطيور قبل وأثناء وبعد الكسوف الكلي، أو اللحظات التي يحجب فيها القمر ضوء الشمس تمامًا.

كان لدى مستخدمي SolarBird مهمة بسيطة: تحديد موقع الطائر، ومراقبته لمدة لا تقل عن فترة زمنية أثناء الكسوف، وتوثيق ما إذا كان يغني أو يطير أو يأكل، من بين سبعة سلوكيات أخرى.

قال الدكتور بول ماكلين، الأستاذ المساعد في هندسة الأنظمة الذكية في كلية لودي للمعلوماتية والحوسبة والهندسة بجامعة إنديانا بلومنجتون: “عندما نظرنا إلى قاعدة البيانات في تلك الليلة، رأينا المجتمع قد قام أيضًا بعمل سحره”.

طيور مختلفة، سلوكيات مختلفة

وتم تحليل التسجيلات المجمعة بواسطة BirdNET، وهو نظام ذكاء اصطناعي يمكنه التعرف على أنواع الطيور بناءً على نداءاتها. وقام الخبراء في الفريق أيضًا بتحليل أصوات العصافير.

وكتب الباحثون في الدراسة أنه من بين 52 نوعا من الطيور النشطة خلال الكسوف، أظهر 29 نوعا تغيرات واضحة في أصواتهم.

ومع حلول الظلام، غنت 11 نوعا من الطيور أكثر من المعتاد. أثناء الظلام، صمتت بعض الطيور بينما أصبح البعض الآخر أكثر نشاطا.

لكن التغيير الأكبر حدث مع عودة ضوء الشمس، حيث انفجرت 19 نوعًا فيما أطلق عليه الباحثون “جوقة الفجر الكاذبة”.

على سبيل المثال، صرخت البومة المحظورة أربع مرات أكثر مما تفعل عادة. وطيور أبو الحناء، التي لديها أغاني مميزة قبل الفجر، تغني بمعدل ستة أضعاف متوسطها المعتاد.

وقال أجيلار إنه بالنسبة لهذه الطيور، فإن عودة ضوء الشمس تشير إلى بداية يوم جديد، مما يعيد ضبط ساعاتها البيولوجية بشكل فعال.

وقال أجيلار: “تستقبل أنواع الطيور المختلفة الفجر بطرق مختلفة للغاية، فبعضها لديه جوقات فجر عالية ومتقنة، بينما يكون البعض الآخر أكثر هدوءًا”. “لقد وجدنا أن الأنواع التي لديها جوقات الفجر الأكثر كثافة كانت أيضًا هي الأكثر احتمالية للتفاعل مع الكسوف.”

وفي حين أن قياس التأثيرات طويلة المدى كان خارج نطاق الدراسة، يعتقد الفريق أن التأثيرات الدائمة كانت ستكون في حدها الأدنى. ومع ذلك، قال أجيلار إن الوقت الذي استغرقته بعض الطيور في الاستجابة للظلام المفاجئ ربما يكون قد قضته في البحث عن الطعام أو البحث عن رفاق أو الدفاع عن أراضيها.

وأضاف أغيلار أنه لم تتفاعل جميع أنواع الطيور بنفس الطريقة، وكانت استجابات الطيور أقوى في مسار الكسوف الكلي حيث غطى القمر الشمس بالكامل.

وقال أجيلار: “من المنطقي في الواقع أن ليس كل الأنواع تتفاعل بنفس الطريقة، فالطيور تختلف في مدى حساسيتها للتغيرات في الضوء”. “لكل نوع أنماط نشاطه الخاصة، واحتياجاته الحيوية، وقدراته الحسية، لذا فهو يفسر التغيرات البيئية بشكل مختلف.”

وأضاف أغيلار أنه بالنسبة لبعض الطيور، فإن مشاهدة الطيور الأخرى ربما تكون قد أوضحت لهم أن الظلام لم يكن ليلة حقيقية.

وقال الدكتور ستيفان كال، مؤسس ورئيس تقنية BirdNET في مركز K. Lisa Yang لحفظ الصوتيات الحيوية بجامعة كورنيل، إنه من المهم أن يتحقق المؤلفون من صحة اكتشافات BirdNET. على الرغم من أن كال لم يشارك في هذه الدراسة، إلا أنه شارك أيضًا في الأبحاث المتعلقة بسلوك الطيور أثناء كسوف 2024.

وقال: “يرتكب BirdNET/AI أخطاء، لكن هذه الأخطاء منهجية وقابلة للتكرار، لذلك أفترض أنه يمكننا رؤية اختلافات في النشاط الصوتي أثناء الكسوف”. “نحن نعلم من دراستنا أن ليس كل الطيور تستجيب بشكل متساوٍ – فقد ذكر مؤلفو الدراسة نفس الشيء، لذلك يبدو هذا معقولًا.”

عالم مشرق

وقام الدكتور أندرو فارنسورث، العالم الزائر في مركز دراسات سكان الطيور في مختبر كورنيل لعلم الطيور، بدراسة سلوك الطيور بشكل منفصل خلال خسوفي 2017 و2024. تتوافق النتائج الجديدة بشكل وثيق مع ما لاحظه، وقد رحب بالإضافة الجديدة لمعلومات التعهيد الجماعي عبر أمريكا الشمالية.

وقال فارنسورث: “إنها مفيدة حقًا في المساعدة على فهم كيفية إدراك الكائنات الحية لبيئتها، والاستجابة لبيئاتها، وتعطينا بعض المواد الخام لفهم كيفية تطور هذه السلوكيات، والحفاظ عليها، وكيف يمكن أن تتغير”.

قد يكون فهم أنواع الطيور التي تتفاعل مع التغيرات في الضوء أمراً أساسياً مع سطوع العالم بسبب الوجود المتزايد للضوء الاصطناعي.

وجدت دراسة حديثة أن التلوث الضوئي يمكن أن يعطل إشارات الجدول الزمني لدى الطيور، مما يجعلها تصدر صوتًا لمدة ساعة أطول من المعتاد، خاصة الطيور ذات العيون الكبيرة أو الأعشاش المكشوفة. كما يمكن أن يؤدي التلوث الضوئي إلى إرباك الطيور المهاجرة، مما يؤدي إلى اصطداماتها المميتة بالمباني في المدن الكبيرة.

ولحسن الحظ، هناك حركة متنامية للحد من التلوث الضوئي والحد من آثاره على مجموعة متنوعة من الأنواع الحيوانية.

وقال أجيلار: “إن معرفة الأنواع الأكثر تأثراً يمكن أن يساعد في تركيز جهود الحفظ حيث تشتد الحاجة إليها”.

قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.

لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com