اكتشاف علمي إسرائيلي: خفافيش الفاكهة تتنقل باستخدام "خريطة معرفية" تعتمد على الرؤية

وتم إجراء البحث باستخدام أصغر أجهزة تحديد المواقع في العالم، والتي مكنت من تتبع الخفافيش في تجارب العودة للوطن بعد نقلها إلى الصحراء. 

تتيح لنا أجهزة تحديد المواقع (GPS) التنقل بكفاءة في أي مكان، وقد أصبحت بالفعل جزءًا لا يتجزأ من الحياة العصرية المريحة التي تعتمد على التقنيات المتقدمة. لكن القدرة على التنقل والتوجيه في الفضاء ليست مجرد مسألة راحة. في الواقع، إنه ضروري لبقاء البشر والحيوانات. فخفافيش الفاكهة، على سبيل المثال، تطير عشرات الكيلومترات كل ليلة إلى شجرة الفاكهة الدائمة التي تتغذى منها، وتعود إلى الكهف. كيف يفعلون ذلك؟

وفي دراسة ميدانية هي الأولى من نوعها، أجريت باستخدام أجهزة تحديد المواقع المصغرة الفريدة من نوعها، تابع العلماء حركة خفافيش الفاكهة، وجمعوا بيانات دقيقة عن عادات طيرانها ومهاراتها الملاحية. وتظهر نتائج الدراسة أن الخفافيش تتنقل وفق "خريطة معرفية" شاملة تشمل المنطقة التي تعرفها بالنظر، وتضع نفسها وفق الأضواء أو غيرها من المعالم البارزة في المنطقة. وتقدم الدراسة، التي نشرت هذا الأسبوع على الموقع الإلكتروني لمجلة "سجلات أكاديمية العلوم بالولايات المتحدة الأمريكية" (PNAS)، لأول مرة دليلا على طريقة الملاحة التي تستخدمها الثدييات في البرية.

إن مسألة كيفية تمكن الحيوانات من العثور على طريقها - سواء كان ذلك عودة الحمام الزاجل إلى الغابة، أو عودة سمك السلمون من البحر لوضع بيضه في النهر الذي ولد فيه - شغلت العلماء لفترة طويلة. وقد واجهت محاولات التحقيق في هذا السؤال من خلال التجارب الميدانية في الطبيعة قيودًا فنية، وقد أسفرت حتى الآن عن نتائج بالنسبة للطيور والأسماك والحشرات والكركند والسلاحف البحرية وغيرها - ولكن ليس الثدييات. وتتم التجارب المعملية، التي تتيح تتبعًا أكثر دقة لحركة الثدييات، على مقاييس صغيرة لا تتجاوز بضعة أمتار، وفي ظروف لا تحاكي ما يتم في الملاحة الحقيقية في الميدان. تم تطوير طريقة جديدة تجعل من الممكن الاستمتاع بالعالمين بالتعاون بين عالم الأعصاب الدكتور ناحوم أولانوفسكي، من معهد وايزمان للعلوم، وعالم البيئة البروفيسور ران ناتان، رئيس معهد علوم الحياة في الجامعة العبرية في القدس، وعالم البيئة البروفيسور ران ناتان، رئيس معهد علوم الحياة في الجامعة العبرية في القدس. الطالب الباحث في مجموعته (مختبر إيكولوجيا الحركة) عساف تزور. كما شارك في الدراسة علماء من إيطاليا وسويسرا. وطوّر العلماء أجهزة صغيرة - تزن حوالي عشرة جرامات - تتضمن أصغر جهاز GPS في العالم (من بين الأجهزة المستخدمة اليوم لتتبع الحيوانات البرية)، بالإضافة إلى وحدة ذاكرة وبطارية.

وفي سلسلة من التجارب الميدانية، استخدم العلماء هذه الأجهزة لمتابعة تحركات خفافيش الفاكهة الشائعة (Rousettus aegyptiacus) لعدة ليال متتالية.

في المرحلة الأولى، جمع العلماء بيانات عن الرحلات الليلية الروتينية للخفافيش من كهفهم في منطقة يهودا المنخفضة، بالقرب من بيت شيمش. وتبين أنها تطير في خط مستقيم، وبسرعة عالية (في المتوسط ​​حوالي 35 كم/ساعة وفي بعض الحالات أكثر من 60 كم/ساعة)، وعلى ارتفاع عالٍ (مئات الأمتار)، لمسافة ما يصل إلى حوالي 30 كيلومترا في كل اتجاه - إلى شجرة فاكهتهم المفضلة، وأنهم يعودون إلى نفس الشجرة لعدة ليال، في حين يتجاهلون أشجار الفاكهة التي تبدو متطابقة أقرب إلى الكهف. تظهر البيانات التي جمعها البروفيسور ناتان والدكتور أولانوفسكي وأساف تزور وشركاؤهم في البحث أن الخفافيش تتمتع بقدرة ملاحية مثيرة للإعجاب، مماثلة لقدرة الحمام. إن ولاء الخفافيش لأشجارها المفضلة يفسر أيضًا سبب صعوبة حملها على مغادرة موقع معين حيث لا يتم الترحيب بها.

تشير قدرة الخفافيش على "العودة إلى موطنها" على شجرة معينة مع تجاهل أشجار الفاكهة المتطابقة إلى أن التنقل لا يعتمد على روائح الشجرة. بالإضافة إلى ذلك، أظهر تحليل الطريق أن طريق الطريق لا يساعدهم. فما هو تفسير هذه القدرة الملاحية الرائعة؟ ولحل اللغز، جمع العلماء الخفافيش في بيئتها المألوفة ونقلوها إلى منطقة جفعات غوريل، على بعد 44 كيلومترا جنوب قاعدتها الدائمة. تم إطلاق سراح بعضهم من هناك عند حلول الظلام، وتم تقديم الطعام للبعض أثناء الليل ولم يتم إطلاق سراحهم إلا في النهاية. الخفافيش التي تم إطلاقها في بداية الليل، عندما كانت جائعة، عادت في طريق مستقيم إلى شجرة الفاكهة المفضلة لديها، ثم عادت إلى الكهف. وفي المقابل، عادت الخفافيش السبعون، التي تم إطلاقها في نهاية الليل، مباشرة إلى كهف جاثمتها الدائمة.

في هذه المرحلة، استشار فريق البحث الطيارين وقام بتشغيل نموذج حاسوبي. هكذا اتضح أنه من منطقة جفعات غوريل يمكن رؤية أشياء بارزة مثل مداخن محطة توليد الكهرباء في عسقلان والتقاطعات المركزية من مسافة بعيدة. ولذلك فمن الممكن أن الخفافيش، التي تتمتع بعيون كبيرة وحاسة بصر ممتازة، تعرف هذه المعالم من خلال رحلتها اليومية في موطنها، وأنها تتنقل بمساعدتها. ولمنع الخفافيش من الاعتماد على المعالم البصرية المألوفة، استخدم الباحثون "حفرة" طبيعية، يكون مجال الرؤية منها محدودا: هذه المرة تم نقل الخفافيش إلى الحفرة الكبرى، على بعد 84 كيلومترا من الكهف. تم إطلاق نصفهم من قاع الحفرة والنصف الآخر من قمة جبل أفنون، وهو جبل مرتفع يقف على حافة الحفرة. وبينما كانت الخفافيش المنطلقة من أعلى الجبل تطير مباشرة إلى الكهف، كانت الخفافيش المنطلقة داخل الحفرة تتجول وتتحرك داخلها لفترة طويلة في طريق متعرج ومتعدد الاتجاهات، لكنها تمكنت في النهاية من الخروج منها في الاتجاه الصحيح والعودة إلى الكهف.
وتؤكد هذه النتائج أن الخفافيش تتنقل وفق «خريطة معرفية»، تشمل منطقة واسعة تعرفها على الأرجح عن طريق البصر. يتم توجيه الملاحة بشكل أساسي من خلال المعالم البعيدة، مثل الجبال والتلال، أو أضواء المستوطنة، والتي تسمح للخفافيش بوضع نفسها بالنسبة لها - من خلال التثليث. بالإضافة إلى ذلك، في معظم الحالات، غادرت الخفافيش من الجزء الشمالي من الحفرة، أي في الاتجاه العام الذي أرادوا الذهاب إليه.

ويعتقد البروفيسور ناتان والدكتور أولانوفسكي وعساف تزوير أن هذه الحقيقة تشير إلى وجود آلية ملاحية أخرى - تعتمد، على ما يبدو، على المجال المغناطيسي أو على الروائح التي يحملها النسيم القادم من البحر الأبيض المتوسط ​​- "آلية احتياطية". تستخدمها الخفافيش في الحالات التي لا تستطيع فيها الاعتماد على الخريطة المعرفية.

لقد تم حتى الآن إثبات الملاحة المعتمدة على الخرائط في الثدييات على مقياس متر أو مترين، في ظل ظروف مختبرية فقط. تشكل النتائج الجديدة من الدراسة التي أجريت على خفافيش الفاكهة المثال الأول في الثدييات للملاحة القائمة على الخرائط على نطاق واسع، حوالي 100 كيلومتر.