الفراشات الملكية في هجرتها عبر الأجيال

ياسمين يونس

الحوار المتمدن-العدد: 8610 - 2026 / 2 / 6 - 10:40
المحور: الطبيعة, التلوث , وحماية البيئة ونشاط حركات الخضر
    

اكتشف الباحثون كيف تساعد أدمغة الفراشات الملكية في هجرتها عبر الأجيال

وترأس الدراسة البروفيسور إيلي شيلزرمان من جامعة واشنطن، والذي أجرى موقع هافان ساينت مقابلة معه حول النتائج التي توصل إليها

تعد هجرة الفراشة الملكية واحدة من أعظم أسرار الطبيعة. وهي الحشرة الوحيدة التي تهاجر مسافة 4,500 كيلومتر من كندا إلى نفس الغابة التي جاء منها أجداده.

رحلة الهجرة التي تستغرق حوالي 5-6 أسابيع، أطول من جيل الفراشات، باستثناء تلك التي تولد في نهاية الصيف وتعيش حتى عمر سبعة أشهر. ولذلك، فإن معظم الفراشات التي تصل إلى المكسيك بعشرات الملايين ليست تلك التي غادرت كندا، بل ولدت على طول الطريق، وهو نوع من نسخة الحشرات من الخروج. أثناء الهجرة، تطير الفراشات على ارتفاع يصل إلى ثلاثة كيلومترات، وتتحرك بمعدل حوالي 70-90 كيلومترًا يوميًا.

إنه مشهد مذهل لملايين الفراشات الكبيرة نسبيًا (التي يصل طول جناحيها إلى 10 سنتيمترات) وهي تطير كسحابة واحدة. هذا اللغز قريب من الحل.

تعاون علماء الأحياء والرياضيات لإعادة إنشاء نموذج حاسوبي للبوصلة الداخلية التي تستخدمها الفراشات الملكية (دانيت بالعبرية). ونشرت النتائج التي توصلوا إليها الأسبوع الماضي في مجلة CELL.

يوضح الباحث الرئيسي البروفيسور إيلي شيلزرمان من جامعة واشنطن أنه كعالم رياضيات أراد أن يعرف كيف يتم توصيل أنظمة الخلايا العصبية للفراشات وما هي القواعد التي يمكن تعلمها منها.

وفي مقابلة مع موقع هيدن، يوضح شيلتزرمان، الذي تخرج بدرجة البكالوريوس في جامعة بار إيلان في الرياضيات وعلوم الكمبيوتر، والدرجة الثانية والثالثة في معهد وايزمان في الرياضيات التطبيقية وعلوم الكمبيوتر، أن المختبر الذي يرأسه يتعامل مع مجال علمي جديد نسبيًا يقع بين الهندسة الإلكترونية والرياضيات التطبيقية.

"أنا مهتم بشكل أساسي بالأنظمة العصبية. كيف يتم بناؤها وما هي مبادئ الاتصال بين الخلايا العصبية. إن نظام الملاحة لدى الفراشات الملكية مثير للاهتمام. فهي تطير في الخريف لمسافة تزيد عن 4,000 كيلومتر من شمال شرق أمريكا إلى وسط المكسيك. يستغرق الأمر شهرين للوصول إلى وجهتهم، ويستخدمون بوصلة داخلية تعتمد على الشمس".

في المكسيك، تقضي الفراشات الشتاء، وتتكاثر، حتى جيل أبنائها، ولا يقوم برحلة العودة إلا جيل الحفيد، وحتى في ذلك الوقت لا يكملها جميعهم. وهناك من يتوقف في شمال المكسيك وتكساس، لينجب جيلاً آخر يواصل الرحلة. حتى أولئك الذين يقومون بالرحلة مرة أخرى هم من نسل أولئك الذين ذهبوا إلى الجنوب الغربي في وقت سابق.

إذا كان الأمر كذلك، سألنا شيلزرمان، الأمر لا يتعلق بالذاكرة، فكيف يعرفون أنهم يجب أن يطيروا وإلى أين يطيرون، فيجيب: "الآلية التي تجعل ذلك ممكنا تعتمد على نظام مبرمج وراثيا بهذه الطريقة". أنها ستجعلهم يقومون بالرحلة ويؤدونها على النحو الأمثل لأنه يتعين عليهم الطيران طوال اليوم وتوفير الطاقة. وأظهرت الدراسات أنهم يعرفون كيفية حساب اتجاه رحلتهم بالنسبة للشمس بحيث يطيرون دائمًا نحو الجنوب الغربي (أو الشمال الشرقي) ولكن الشمس ليست في نفس المكان تعرف "البوصلة" الخاصة بهم كيفية تعويض التغير الأفقي للشمس والوقت من اليوم - فهم يعرفون مقدار الوقت الذي مر منذ شروق الشمس، ويعرفون اتجاه الشمس ويعوضون تحركاتها اجتمع هذان المكونان معًا في نظام من الخلايا العصبية لبناء نظام يصححها دائمًا لتطير في الاتجاه الصحيح.

قمنا ببناء نموذج حاسوبي يحاكي خلاياهم العصبية ويخرج مخرجات تخبرهم بكيفية تصحيح اتجاه الطيران بحيث يطيرون باستمرار باتجاه الجنوب الغربي. لقد اختبرنا العديد من الاحتمالات لتكوين نظام الخلايا العصبية لديهم وتبين أن هناك اتجاهين محتملين فقط يسمحان بالطيران في اتجاه واحد واضح طوال اليوم بالنسبة للشمس - الشمال الشرقي والجنوب الغربي، وهما الاتجاهان اللذان تسلكهما الفراشات يستخدم.

"لقد قارنا مخرجات النموذج مع سجلات الاتجاه الخاصة بالفراشات الملكية التي تحلق داخل مختبر في جامعة ماساتشوستس يحتوي على جهاز محاكاة. يمكن للفراشة أن تطير أينما تريد، لكنها تختار دائمًا نفس الاتجاه."

"لقد اكتشفنا بعض الأشياء التي تمكن نموذجنا من شرحها والتي تعتبر نموذجية جدًا لهذه التسجيلات، مثل إذا ارتكبت الفراشة خطأً في الصباح وفي المساء، فإنها تقوم أحيانًا بعدة دورات حتى تعود إلى اتجاه الطيران المطلوب. ويتنبأ نموذجنا بأن هذا سيحدث بسبب ما يعرف بنقاط التقسيم - وهي اتخاذ قرار في أي لحظة بشأن الطيران إلى اليمين أو إلى اليسار. وتكون هذه النقطة قريبة من الجنوب الغربي في الصباح وفي المساء، وإذا عند عبور هذه النقطة، عليك أن تستدير بالكامل حتى تعود إلى الجنوب الغربي. ومن المثير للاهتمام أن نرى مثل هذه الظواهر تحدث أيضًا في التجربة نفسها في جهاز المحاكاة.

لقد أثبتنا بالفعل أنه لا توجد تكوينات محتملة أخرى غير هذين. الفراشات في النموذج وفي المختبر وفي الواقع لا يمكنها التنقل إلا في اتجاهين جنوب غربي أو شمال شرقي.

"إنه مجال جديد ورائع ويسعدني أن أقوده هنا في جامعة واشنطن. نحن ندرس أنظمة مختلفة مثل حاسة الشم في الفراشات وبشكل عام في الحشرات، كما ندرس أيضًا كيفية بناء الجهاز العصبي في مخلوقات بسيطة مثل دودة C. elegans والتحقق من ما يمكن أن يفعله هذا النظام بالتعاون مع علماء الأحياء والهدف هو دراسة الآلية وتطبيقها في نهاية المطاف في الدوائر الإلكترونية. يختتم شيلزرمان.

فيديو.. رحلة الفراشات الملكيّة المذهلة - تجارب البرية
https://www.youtube.com/watch?v=zeCTEZE7e2k

---

ترجم الموضوع إلى لغات أخرى - Translate the topic into other languages

---

الحوار المتمدن مشروع تطوعي مستقل يسعى لنشر قيم الحرية، العدالة الاجتماعية، والمساواة في العالم العربي. ولضمان استمراره واستقلاليته، يعتمد بشكل كامل على دعمكم. ساهم/ي معنا! بدعمكم بمبلغ 10 دولارات سنويًا أو أكثر حسب إمكانياتكم، تساهمون في استمرار هذا المنبر الحر والمستقل، ليبقى صوتًا قويًا للفكر اليساري والتقدمي، انقر هنا للاطلاع على معلومات التحويل والمشاركة في دعم هذا المشروع.
 

اشترك في قناة ‫«الحوار المتمدن» على اليوتيوب
حوار مع الكاتبة انتصار الميالي حول تعديل قانون الاحوال الشخصية العراقي والضرر على حياة المراة والطفل، اجرت الحوار: بيان بدل	حوار مع الكاتب البحريني هشام عقيل حول الفكر الماركسي والتحديات التي يواجهها اليوم، اجرت الحوار: سوزان امين

كيف تدعم-ين الحوار المتمدن واليسار والعلمانية على الانترنت؟

تابعونا على:

الفيسبوك

التويتر

اليوتيوب

RSS

الانستغرام

لينكدإن

تيلكرام

بنترست

تمبلر

بلوكر

فليبورد

الموبايل