(CNN) -كل عام ، يصنع نوع صغير في أستراليا هجرة مرهقة طولها 620 ميلًا (1000 كيلومتر) ، وهي تمنع هذا الانجاز بطريقة فقط من المعروف أن البشر والطيور المهاجرة قاموا بذلك.
عث بوغونغ تتطلع إلى الهروب من السفر الحراري في الربيع من جميع أنحاء جنوب شرق أستراليا لتبريد الكهوف في جبال الألب الأسترالية ، حيث يتجولون في حالة نائمة. ثم تطير الحشرات طوال الطريق إلى الخريف لتتزاوج والموت. قام الباحثون بتكرار شروط هذه الرحلة المذهلة في المختبر واكتشفوا أداة رئيسية استخدمتها العث لإيجاد طريقها: The Starry Night Sky.
وقال إريك أوبر رئيس قسم البيولوجيا الحسية بجامعة لوند في السويد ، ومؤلف مشارك للدراسة نشرت يوم الأربعاء في مجلة الطبيعة: “إنه عمل للملاحة الحقيقية”. “إنهم قادرون على استخدام النجوم كبوصلة لإيجاد اتجاه جغرافي محدد للتنقل ، وهذا هو الأول للرسوم اللافقاريات.”
النجوم ليست هي الإشارات الملاحية الوحيدة التي تستخدمها الحشرات للوصول إلى وجهتها. يمكنهم أيضًا اكتشاف المجال المغناطيسي للأرض ، وفقًا للأدلة التي وجدتها الأبحاث السابقة التي أجراها أمر وبعض زملائه من الدراسة الجديدة. باستخدام اثنين من الإشارات ، يكون للعث نسخة احتياطية في حالة فشل أي من النظام – على سبيل المثال ، إذا كان هناك شذوذ مغناطيسي أو سماء الليل غائم.
وأضاف أمر “مع وجود دماغ صغير جدًا ، يكون الجهاز العصبي الصغير جدًا ، (العث) قادرًا على تسخير اثنين من الإشارات المعقدة نسبيًا ولا يكتشفانهما فحسب ، بل يستخدمانها أيضًا للتعرف على مكان الذهاب”.
“وأعتقد أن فقط يضيف قطعة إلى الإجماع المتزايد على أن الحشرات لها قدرات رائعة للغاية ومخلوقات مذهلة حقًا.”
اختبار التنقل القائم على النجوم في العث
موطنها أستراليا ، عثة Bogong ، أو Agrotis Infusa ، هي ليلية تمامًا ولديها جناح البالغين حوالي 2 بوصة (5 سنتيمترات).
وقالت تأمر: “إنها عثة صغيرة بنية صغيرة للغاية ، وأن الناس لن يميزوا بالضرورة عن أي عثة بنية صغيرة أخرى”.
على الرغم من أن العث عادة ما يهاجرون في المليارات ، إلا أن أعدادها قد تحطمت في السنوات الأخيرة ، والأنواع مهددة الآن ويظهر في الاتحاد الدولي للحفاظ على القائمة الحمراء للطبيعة.
بعد اكتشاف ما يقرب من خمس سنوات أن الحشرات يمكن أن تشعر بالحقل المغناطيسي للأرض ، قال أمر إنه يشتبه في أنها قد تستخدم الإشارات البصرية أيضًا لدعم التنقل.
لاختبار النظرية ، أنشأ الأمر – من أستراليا – مختبرًا مع زملائه في منزله ، على بعد حوالي 93 ميلًا (150 كيلومترًا) شمال الوجهة النهائية للعث في جبال الألب الأسترالية.
تجمع عث بوغونغ في كهف خلال الصيف بالقرب من جبل كوسيوسكو في نيو ساوث ويلز ، أستراليا. – إريك مذكرة
“لقد استولنا على العث باستخدام فخ خفيف ، أعيدناهم إلى المختبر ، ثم قمنا بصجور قضيب رقيق للغاية على ظهرهم ، مصنوعًا من التنغستن ، وهو غير مغناطيسي. بمجرد أن تفعل ذلك ، يمكنك الاحتفاظ بهذا القضيب الصغير بين أصابعك ، وسوف تطير العثة بشدة في نهاية هذا الوضع”.
اقترن الباحثون بعد ذلك بأن قضيبًا آخر ، مصنوع أيضًا من التنغستن ولكن لفترة أطول بكثير ، مما يسمح لكل عثة بالطيران في أي اتجاه بينما اكتشف جهاز استشعار بصري تمامًا أين تسير الحشرة ، بالنسبة إلى الشمال ، كل خمس ثوانٍ.
تم إعداد التجربة في “Moth Arena” المغلقة ، مع صورة لسماء الليل الجنوبية التي تم عرضها على السطح ، مما يكرر بالضبط ما كان خارج المختبر في يوم ووقت التجربة.
“ما وجدناه هو أن العثة بعد أن حلقت العثة في اتجاهها المهاجرة الموروثة” ، قال أمر. “بمعنى آخر ، يجب أن يطير الاتجاه الذي يطيرونه للوصول إلى الكهوف في الربيع ، وهو اتجاه جنوبًا للعث الذي اكتشفناه ، أو شمالًا بعيدًا عن الكهوف في الخريف ، وهو أمر مثير للاهتمام للغاية.”
من الأهمية بمكان ، تمت إزالة تأثير المجال المغناطيسي للأرض من الساحة ، عبر جهاز يسمى ملف Helmholtz ، والذي أنشأ “فراغًا مغناطيسيًا” بحيث لا يمكن للعث فقط استخدام الإشارات البصرية.
وقال أمر “العث لم تستطع الاعتماد على المجال المغناطيسي للأرض للقيام بهذه المهمة”. “اضطروا إلى الاعتماد على النجوم. وفعلوا”.
رحلة مذهلة
تم التقاط حوالي 400 عث لهذه التجربة السلوكية وتم إصدارها بأمان بعد ذلك. جمع الباحثون عينة أصغر من حوالي 50 عثة لمحاولة فهم الآلية العصبية التي استخدموها للتنقل ، والتي تضمنت التمسك الأقطاب في أدمغة الحشرات وتؤدي إلى الوفاة.
“لا تستطيع العثة الصغيرة رؤية العديد من النجوم ، لأن عينها لديها تلميذ لا يتجاوز حوالي 1/10 من عرض تلميذنا في الليل” ، قال أمر. “لكن اتضح ، بسبب بصريات العين ، فهم قادرون على رؤية هذا العالم الخافت الليلي حوالي 15 مرة أكثر من 15 مرة مما نفعل ، وهو أمر رائع ، لأنهم سيكونون قادرين على رؤية درب التبانة بشكل أكثر وضوحًا.”
قال مذكرة إنه يعتقد أن الحشرات تستخدم هذا السطوع المحسن كبوصلة بصرية للاستمرار في الاتجاه الصحيح.
بصرف النظر عن الطيور والبشر ، يتنقل حيوانان آخران فقط بطريقة مماثلة ، ولكن مع وجود اختلافات حاسمة من العث ، وفقًا لمذكرة. تهاجر فراشة ملك أمريكا الشمالية أيضًا على مسافات طويلة باستخدام نجم واحد كبوصلة ، ولكن هذا النجم هو الشمس ، حيث إن الحشرة تطير فقط أثناء النهار. وتستخدم بعض الخنافس الرابية طريقة درب التبانة لإيجاد طريقها في الليل ، ولكن للمهمة الأكثر بساطة المتمثلة في الذهاب في خط مستقيم على مسافة قصيرة ، والتي لا تقارن حقًا مع رحلة العث الطويلة إلى وجهة محددة للغاية.
ما يجعل مهارة Bogong Moth أكثر استثنائية هو أن الحشرة تقوم بهذه الرحلة فقط مرة واحدة في حياتها ، لذلك يجب أن تكون قدرتها على التنقل فطرية.
“لقد مات والديهم لمدة ثلاثة أشهر ، لذلك لم يظهر لهم أحد إلى أين يذهبون” ، قال أمر. “إنهم يخرجون فقط من التربة في الربيع في بعض المناطق البعيدة في جنوب شرق أستراليا ، وهم يعرفون ببساطة إلى أين يذهبون. إنه لأمر مدهش تمامًا.”
تبقى العديد من الأسئلة “
لم يكتشف الأمر وزملاؤه آلية بوصلة جديدة تمامًا في حشرة مهاجرة ، ولكنهم فتحوا وسيلة مثيرة من البحث ، حيث لا يزال هناك العديد من الأسئلة المتبقية حول كيفية اكتشاف العث واستخدام المعلومات من نجومهم ، وفقًا لجاسون تشابمان ، أستاذ مشارك في مركز البيئة ومحافظة عليها في جامعة المملكة المتحدة. لم يشارك تشابمان في البحث الجديد.
وأضاف عبر البريد الإلكتروني: “لا تزال هناك العديد من الأسئلة” ، مثل كيفية اكتشاف عث بوغونغ ، وكيفية استخدامها لتحديد الاتجاه المناسب الذي يجب أن يطير فيه خلال الليل وبين المواسم ، وكيفية دمج النجوم والبوصلة المغناطيسية ، ومدى انتشار هذه الآليات (أو قد لا) من بين العوامل المهاجرة الأخرى وغيرها من العوامل الداخلية. “
وقالت جين هيل ، أستاذة البيئة بجامعة يورك في المملكة المتحدة ، التي لم تشارك أيضًا في الدراسة ، إن النتائج مثيرة حقًا وتضيف إلى معرفة العلماء بالطرق التي تسافر بها الحشرات مسافات شاسعة عبر القارات.
وقالت: “إنهم قادرون على التنقل في الاتجاه المناسب على الرغم من أن النجوم تتحرك كل ليلة عبر السماء”. “هذا العمل الفذ من ترحيل الحشرات أكثر مدهشة بالنظر إلى أن الأجيال المختلفة تقوم بالرحلة كل عام ولا توجد عث من الأجيال السابقة لإظهار الطريق.
اشترك في النشرة الإخبارية لنظرية Wonder's Wonder Science. استكشف الكون بأخبار عن الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية CNN قم بإنشاء حساب في CNN.com