في كل عام، تُجري فصيلة صغيرة من العث في أستراليا هجرة ليلية شاقة لمسافة 620 ميلًا (1000 كيلومتر)، وهي تُنجز هذه المهمة بطريقة لم يُعرف عنها إلا البشر والطيور المهاجرة، وفقًا لدراسة جديدة.

تسافر عثات بوغونغ، التي تسعى للهروب من الحر، في الربيع من جميع أنحاء جنوب شرق أستراليا إلى كهوف باردة في جبال الألب الأسترالية، حيث تتجمع في حالة سبات.

ومن ثم تعود الحشرات في الخريف للتزاوج وتموت. قام الباحثون بمحاكاة ظروف هذه الرحلة المذهلة في المختبر واكتشفوا أداة رئيسية استخدمتها العثات للعثور على طريقها: سماء الليل المرصعة بالنجوم.

العث في أستراليا هجرة ليلية شاقة

قال إريك وارانت، رئيس قسم الأحياء الحسية في جامعة لوند في السويد، والمؤلف المشارك في الدراسة التي نُشرت يوم الأربعاء في مجلة نيتشر: “إنها عملية ملاحة حقيقية”. تستطيع العثّات استخدام النجوم كبوصلة لتحديد اتجاه جغرافي محدد، وهذه سابقة في عالم اللافقاريات.

لا تُعدّ النجوم الدليل الملاحي الوحيد الذي تستخدمه الحشرات للوصول إلى وجهتها. إذ يُمكنها أيضًا رصد المجال المغناطيسي للأرض، وفقًا لأدلة توصلت إليها أبحاث سابقة أجراها وارانت وبعض زملائه في الدراسة الجديدة.

باستخدام إشارتين، تمتلك العثّات نظامًا احتياطيًا في حال تعطل أيٍّ من النظامين – على سبيل المثال، في حال وجود شذوذ مغناطيسي أو سماء الليل غائمة.

وأضاف وارانت: “بفضل دماغها الصغير جدًا وجهازها العصبي الصغير جدًا، تستطيع العثّات تسخير إشارتين معقدتين نسبيًا، ليس فقط لرصدهما، بل أيضًا لاستخدامهما لتحديد وجهتها”.

وأعتقد أن هذا يُضيف جزءًا إلى الإجماع المتزايد على أن الحشرات تتمتع بقدرات استثنائية وأنها مخلوقات مذهلة حقًا.

اختبار الملاحة النجمية لدى العثّات

عثة بوغونغ، أو أجروتيس إنفوسا، موطنها أستراليا، ليلية تمامًا، ويبلغ طول جناحيها عند البلوغ حوالي 5 سنتيمترات. وقال وارانت: “إنها عثة بنية صغيرة غير مميزة، يصعب على الناس تمييزها عن أي عثة بنية صغيرة أخرى”.

على الرغم من أن العثّات تهاجر عادةً بالمليارات، إلا أن أعدادها انخفضت بشدة في السنوات الأخيرة، وأصبحت الآن مهددة بالانقراض، ومدرجة على القائمة الحمراء للاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة.

بعد اكتشافه قبل حوالي خمس سنوات أن هذه الحشرات قادرة على استشعار المجال المغناطيسي للأرض، قال وارانت إنه يشتبه في أنها قد تستخدم أيضًا إشارات بصرية لدعم ملاحتها.

لاختبار هذه النظرية، أنشأ وارانت – وهو من أستراليا – مختبرًا مع زملائه في منزله، على بُعد حوالي 150 كيلومترًا شمال الوجهة النهائية للعثّات في جبال الألب الأسترالية.

اصطدنا العثّات باستخدام مصيدة ضوئية، وأعدناها إلى المختبر، ثم ألصقنا قضيبًا رفيعًا جدًا على ظهرها، مصنوعًا من التنغستن، وهو غير مغناطيسي. بمجرد الانتهاء من ذلك، يمكنك إمساك هذا القضيب الصغير بين أصابعك، وستطير العثة بقوة كبيرة على طرف ذلك الحبل، كما قال.

ثم قام الباحثون بربط هذا القضيب بقضيب آخر، مصنوع أيضًا من التنغستن ولكنه أطول بكثير، مما يسمح لكل عثة بالطيران في أي اتجاه بينما يكتشف مستشعر بصري مكان ذهاب الحشرة بالضبط، بالنسبة للشمال، كل خمس ثوانٍ.

أُجريت التجربة في “ساحة عثة” أسطوانية مغلقة، مع عرض صورة للسماء الجنوبية الليلية على السطح، تُحاكي تمامًا ما كان خارج المختبر في يوم ووقت التجربة.

قال وارانت: “ما وجدناه هو أن العثة تلو الأخرى طارت في اتجاه هجرتها الموروث”. بمعنى آخر، الاتجاه الذي ينبغي أن تسلكه العثات للوصول إلى الكهوف في الربيع، وهو اتجاه جنوبي بالنسبة للعث الذي اصطدناه، أو شمالي بعيدًا عن الكهوف في الخريف، وهو أمر مثير للاهتمام للغاية.

والأهم من ذلك، أن تأثير المجال المغناطيسي للأرض قد أُزيل من الساحة، عبر جهاز يُسمى ملف هلمهولتز، الذي خلق “فراغًا مغناطيسيًا” بحيث لا تستطيع العثات سوى استخدام الإشارات البصرية.

قال وارانت: “لم يكن بإمكان العثات الاعتماد على المجال المغناطيسي للأرض للقيام بهذه المهمة. كان عليها الاعتماد على النجوم. وقد فعلت ذلك بالفعل”.

رحلة مذهلة

تم التقاط حوالي 400 فراشة لهذه التجربة السلوكية، ثم أُطلقت بأمان بعد ذلك. جمع الباحثون عينة أصغر حجمًا من حوالي 50 فراشة لمحاولة فهم الآلية العصبية التي استخدمتها هذه الفراشات للتنقل، والتي تضمنت غرز أقطاب كهربائية في أدمغتها، مما أدى إلى موتها.

قال وارانت: “لا تستطيع فراشة صغيرة رؤية الكثير من النجوم، لأن حدقة عينها لا تتجاوز عُشر حدقة عيننا ليلًا”. “لكن اتضح، بفضل قوة البصر، أنها قادرة على رؤية ذلك العالم الليلي الخافت بشكل أكثر سطوعًا منا بحوالي 15 مرة، وهو أمر رائع، لأنها ستتمكن من رؤية مجرة ​​درب التبانة بشكل أكثر وضوحًا”.

وأضاف وارانت أنه يعتقد أن الحشرات تستخدم هذا السطوع المعزز كبوصلة بصرية للاستمرار في السير في الاتجاه الصحيح.

إلى جانب الطيور والبشر، هناك حيوانان آخران فقط يتنقلان بطريقة مماثلة، ولكن مع اختلافات جوهرية عن العث، وفقًا لوارانت. تهاجر فراشة الملك الأمريكية الشمالية أيضًا لمسافات طويلة باستخدام نجم واحد كبوصلة، ولكن هذا النجم هو الشمس، حيث لا تطير الحشرة إلا خلال النهار.

وتستخدم بعض خنافس الروث مجرة ​​درب التبانة للعثور على طريقها ليلًا، ولكن لمهمة أبسط بكثير وهي السير في خط مستقيم لمسافة قصيرة، وهو ما لا يُقارن حقًا برحلة العث الطويلة إلى وجهة محددة للغاية.

ما يجعل مهارة عثة بوغونغ أكثر غرابة هو أن الحشرة تقوم بهذه الرحلة مرة واحدة فقط في حياتها، لذا فإن قدرتها على التنقل يجب أن تكون فطرية.

قال وارانت: “لقد مات والداها منذ ثلاثة أشهر، لذلك لم يُرشدهما أحد إلى أين يذهبان. تخرجان من التربة في الربيع في منطقة نائية بجنوب شرق أستراليا، وتعرفان ببساطة إلى أين تذهبان. إنه لأمر مدهش حقًا”.

اقرأ أيضًا:

جواسيس وتقنيات الذكاء الاصطناعي.. أسوشيتيد برس تكشف كيف خططت إسرائيل ونفذت هجومها على إيران

لا تزال هناك أسئلة كثيرة

لم يكتشف وارانت وزملاؤه آلية بوصلة جديدة كليًا لدى حشرة مهاجرة فحسب، بل فتحوا أيضًا آفاقًا بحثية مثيرة، إذ لا تزال هناك أسئلة كثيرة عالقة حول كيفية اكتشاف العث للمعلومات من بوصلته النجمية واستخدامها لها، وفقًا لجيسون تشابمان، الأستاذ المشارك في مركز علم البيئة والحفظ بجامعة إكستر بالمملكة المتحدة. ولم يشارك تشابمان في البحث الجديد.

وأضاف عبر البريد الإلكتروني: “لا تزال هناك أسئلة كثيرة، مثل كيفية اكتشاف عث بوغونغ للمعلومات، وكيفية استخدامها لتحديد الاتجاه المناسب للطيران خلال الليل وبين الفصول، وكيفية دمج بوصلاته النجمية والمغناطيسية، ومدى انتشار هذه الآليات (أو عدم انتشارها) بين العث المهاجر والحشرات الليلية الأخرى”.

قالت جين هيل، أستاذة علم البيئة بجامعة يورك في المملكة المتحدة، والتي لم تشارك في الدراسة، إن هذه النتائج مثيرة للاهتمام حقًا، وتُضيف إلى معرفة العلماء بالطرق التي تسافر بها الحشرات لمسافات شاسعة عبر القارات.

وأضافت: “إنها قادرة على التنقل في الاتجاه المناسب حتى مع حركة النجوم كل ليلة في السماء”. وأضافت: “إن هذا الإنجاز في هجرة الحشرات أكثر إثارة للدهشة نظرًا لأن أجيالًا مختلفة تقوم بهذه الرحلة كل عام، ولا توجد عثات من الأجيال السابقة تُشير إلى الطريق”.