فك شفرة القدرة الخاصة للطيور المهاجرة على تحديد الاتجاه

تُجري مليارات الطيور هجراتها الكبرى كل عام، مُحلقةً آلاف الأميال للوصول إلى وجهاتها. بعض الأنواع، مثل طائر الخرشنة القطبية ( Sterna paradisaea )، تقطع مسافةً تُعادل المسافة بين الأرض والقمر ذهابًا وإيابًا خلال حياتها.

السؤال هو كيف تتمكن هذه المخلوقات الصغيرة من التنقل بدقة في مثل هذه الرحلات الملحمية؟

اكتشف العلماء أن الطيور تمتلك مجموعة معقدة من الحواس للملاحة، بعضها معروف جيدًا، لكن الكثير منها يظل لغزًا بالنسبة للبشر.

حواس التوجيه

البصر والشم إشارتان أساسيتان تستخدمهما الطيور للعثور على طريقها. بالنسبة للطيور التي هاجرت مرة واحدة، يمكنها حفظ معالم مألوفة كالأنهار والسلاسل الجبلية.

في المقابل، لا تمتلك الطيور المهاجرة التي تهاجر فوق الماء سوى معالم أقل لتوجيهها. في هذه الحالات، تعتمد بشكل أكبر على حاسة الشم. وجدت إحدى الدراسات أنه عند ضعف حاسة الشم، لا تزال طيور سكوبولي البحرية ( كالونيكتريس ديوميديا ) قادرة على الطيران فوق اليابسة، لكنها تفقد اتجاهها عند الطيران فوق الماء.

قد تستخدم الطيور أيضًا الشمس والنجوم كـ"أدلة". تستخدم الطيور التي تطير نهارًا "بوصلة شمسية"، تجمع بين رؤيتها لموقع الشمس في السماء وإدراكها الداخلي للوقت من اليوم بناءً على إيقاعاتها اليومية.

ومن خلال الجمع بين هاتين المعلومتين، تستطيع الطيور تحديد الاتجاه الذي تهدف إليه، مثل المزولة الحية.

تشير الأبحاث إلى أن تعطيل الإيقاعات اليومية للطيور بالضوء الاصطناعي يمنعها من تحديد اتجاهها بدقة، مما يوضح أهمية بوصلة الشمس للطيور المهاجرة أثناء النهار.

ومع ذلك، تهاجر معظم الطيور ليلًا، ما يعني أن موقع الشمس لا يُجدي نفعًا. في هذه الحالة، تعتمد على مواقع النجوم ودورانها لتحديد طريقها. تستخدم هذه البوصلة النجمية بمعرفة مواقع النجوم حول القطب السماوي، أو بولاريس، النجم الذي استخدمه البشر للملاحة لآلاف السنين.

Giải mã khả năng đặc biệt xác định phương hướng của các loài chim di cư - 1 — يمكن للطيور التي تطير في الليل أن تعتمد على النجوم في تحديد اتجاهها (الصورة: Getty Images).

المجال المغناطيسي للأرض: المعنى الغامض

ولكن ماذا لو كانت السماء غائمة والطائر لا يرى الشمس أو النجوم أو أي معالم أخرى؟ هنا يأتي دور حواس الطائر المذهلة.

تستطيع الطيور إيجاد طريقها حتى بدون الشمس أو النجوم، ويعود الفضل في ذلك جزئيًا إلى حاسة تُسمى الحس المغناطيسي. تُمكّنها هذه الحاسة من استشعار المجال المغناطيسي للأرض.

قد تبدو هذه القدرة الخاصة وكأنها خيال علمي، لكن الأبحاث تظهر أن التدخل في المجالات المغناطيسية له تأثير كبير على الطيور؛ على سبيل المثال، وجدت إحدى الدراسات أن تغيير المجالات المغناطيسية حول الحمام يعطل قدرته على العثور على طريقه إلى المنزل.

في حين أنه من الواضح أن الطيور لديها القدرة على استشعار المجالات المغناطيسية، إلا أن كيفية قيامها بذلك لا تزال لغزًا للعلماء. يقول البروفيسور بيتر هور من جامعة أكسفورد بالمملكة المتحدة إن الطيور لا بد أن تستخدم نوعًا من التفاعلات الكيميائية التي تعتمد نتيجتها على قوة واتجاه المجال المغناطيسي للأرض.

هناك نظريات عديدة حول كيفية حدوث هذا التفاعل الكيميائي، لكن البروفيسور هور يعتقد أنه يعود إلى جزيء يُسمى الكريبتوكروم، وهو موجود في شبكية عين الطائر. وقد أكد الباحثون في المختبر أن الكريبتوكروم المعزول يستجيب للمجالات المغناطيسية، وأن هذه الاستجابة تتطلب ضوءًا أزرق، وهو أمرٌ ثبت أنه ضروري لقدرة الطيور على استشعار المجالات المغناطيسية.

ومع ذلك، لا يزال الباحثون غير متأكدين مما إذا كان الكريبتوكروم حساسًا بما يكفي لرصد التغيرات الطفيفة في المجال المغناطيسي للأرض. يقول البروفيسور هور: "لا نعرف سوى القليل عن تفاصيل آلية عمل هذه البوصلة. ولا نعرف حتى عدد جزيئات الكريبتوكروم الموجودة في شبكية عين الطائر".

أشارت بعض الأبحاث أيضًا إلى وجود آلية استشعار مغناطيسية داخل منقار الطائر. يحتوي الجزء العلوي من المنقار على مستقبلات تتفاعل مع المغنتيت، وهو معدن أساسه الحديد. تتصل هذه المستقبلات بالدماغ عبر مسارات عصبية مهمة، مما يشير إلى أنها قد تكون تقنية أخرى تستخدمها الطيور لقياس قوة المجالات المغناطيسية.

بالإضافة إلى استشعار المجالات المغناطيسية، تستطيع الطيور جمع معلومات حول الاتجاه من خلال اكتشاف الضوء المستقطب، وهو نوع من الضوء تتذبذب موجاته في مستوى محدد من المحاذاة.

يصبح ضوء الشمس مستقطبًا بطرق متوقعة مع انتشاره عبر الغلاف الجوي للأرض. وباستخدام خلايا خاصة في شبكية أعينها، تستطيع الطيور استشعار هذه الأنماط، والتقاط معلومات عن موقع الشمس، حتى في الجو الغائم.

وضع القطع معًا

تمامًا كما نستخدم أعيننا في ضوء النهار ولكن قد نستخدم أيدينا للتنقل في غرفة ذات إضاءة خافتة في الليل، تستخدم الطيور حواسًا مختلفة في أوقات مختلفة.

تستطيع الطيور دمج إشارات بوصلتها للتنقل. ولكل إشارة أهمية مختلفة على طول الطريق؛ على سبيل المثال، يقلّ الاستشعار المغناطيسي أثناء العواصف الرعدية أو ذروة النشاط الشمسي، إذ يُمكن أن يُعطّل كلاهما المجال المغناطيسي للأرض.

وتعتمد جميع هذه الاستراتيجيات بشكل كبير على جينات الطيور. ترث الطيور ميولها الهجرة من آبائها. وتحدد الجينات إلى حد كبير المسافة والاتجاه الذي يسلكه كل نوع من الطيور.

وتتضمن جهود الحفاظ عليها نقلها إلى مواطن أخرى، لكن هذه الجهود كانت غير ناجحة إلى حد كبير، حيث أن هذه الحيوانات ماهرة للغاية في التنقل لدرجة أنها غالبًا ما تعود إلى مواطنها القديمة بعد نقلها.

ولذلك، لا يزال الباحثون يعملون على فهم الجينات المسؤولة عن عادات هجرة الطيور، لأن فهم هذه الأنظمة سيكون ضروريا لمستقبل الحفاظ على الطيور.

المصدر: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/giai-ma-kha-nang-dac-biet-xac-dinh-phuong-huong-cua-cac-loai-chim-di-cu-20250620020130525.htm