چرا بعضی از پرندگان توانایی بازگشت به محل تولد خود را دارند؟ - وبلاگ آقا ایرج

به گزارش وبلاگ آقا ایرج، بعضی از پرندگان توانایی بازگشت به محل تولد خود را دارند، پدیده ای که به نام جهت یابی زادگاهی (natal homing) شناخته می گردد. دانشمندان هنوز به طور کامل نمی دانند که چرا بعضی از پرندگان توانایی بازگشت به محل تولد خود را دارند، اما تحقیقات نشان می دهند که این قابلیت می تواند به علت ترکیبی از عوامل ژنتیکی، محیطی و حسی باشد. بعضی از پرندگان توانایی بازگشت به محل تولد خود را دارند زیرا می توانند از نشانه های طبیعی مانند موقعیت خورشید، میدان مغناطیسی زمین و حتی بوهای خاص استفاده نمایند. این توانایی به آن ها یاری می نماید که هزاران کیلومتر را طی نموده و با دقتی شگفت انگیز به لانه اولیه خود بازگردند. بعضی از گونه های پرندگان مانند پرستوهای دریایی قطبی (Arctic Terns) و کبوترهای نامه رسان (homing pigeons) توانایی فوق العاده ای در جهت یابی دارند. علاوه بر عوامل بیولوژیکی، تجربه های یادگیری در دوران جوجگی نیز می تواند نقش مهمی در این فرآیند داشته باشد. بعضی پژوهش ها نشان داده اند که پرندگان جوان، هنگامی که برای اولین بار لانه را ترک می نمایند، مسیرهای خود را به دقت به خاطر می سپارند. این موضوع نه تنها به زنده ماندن آن ها یاری می نماید، بلکه به حفظ جمعیت گونه ها در زیستگاه های اصلی شان نیز اهمیت دارد. در ادامه، 5 حقیقت جالب درباره این توانایی شگفت انگیز پرندگان آنالیز می گردد.

1- استفاده از میدان مغناطیسی زمین برای جهت یابی

بعضی از پرندگان برای بازگشت به محل تولد خود از میدان مغناطیسی زمین (Earths magnetic field) استفاده می نمایند. آن ها در مغزشان سلول های حاوی کریستال های مغناطیسی (magnetite) دارند که مانند یک قطب نما (compass) عمل می نماید. این سلول های مغناطیسی اطلاعاتی در خصوص شدت و جهت میدان مغناطیسی دریافت نموده و به مغز ارسال می نمایند. از این طریق، پرندگان می توانند جهت یابی دقیقی داشته باشند، حتی زمانی که خورشید و ستارگان قابل مشاهده نیستند. بعضی گونه ها مانند کبوترهای نامه رسان توانایی ویژه ای در خواندن میدان مغناطیسی دارند و می توانند مسیر خود را حتی از هزاران کیلومتر دورتر پیدا نمایند. پژوهش ها نشان داده اند که مغز پرندگان مهاجر به طور خاص برای تحلیل اطلاعات مغناطیسی تنظیم شده است. جالب است بدانید که این سیستم جهت یابی در بعضی دیگر از حیوانات، مانند لاک پشت های دریایی (sea turtles) نیز وجود دارد. این توانایی به پرندگان یاری می نماید تا در سفرهای طولانی، مسیر بازگشت به خانه را بدون اشتباه پیدا نمایند. بعضی مطالعات نشان داده اند که اگر میدان مغناطیسی مصنوعی در اطراف پرندگان ایجاد گردد، آن ها ممکن است در جهت یابی خود دچار خطا شوند. بنابراین، میدان مغناطیسی زمین یکی از مهم ترین ابزارهای جهت یابی پرندگان در بازگشت به زادگاهشان است.

2- نقش حافظه بصری در بازگشت به محل تولد

پرندگان نه تنها از میدان مغناطیسی استفاده می نمایند، بلکه دارای حافظه بصری (visual memory) قوی ای نیز هستند که به آن ها در بازگشت به محل تولد یاری می نماید. در دوران جوجگی، آن ها محیط اطراف لانه خود را با دقت مشاهده نموده و جزئیات مهم را در فکر ثبت می نمایند. این جزئیات می تواند شامل شکل کوه ها، دریاچه ها، رودخانه ها و حتی الگوی جنگل های اطراف باشد. بعضی پرندگان، مانند کبوترهای نامه رسان، از این اطلاعات بصری برای مشخص موقعیت خود استفاده می نمایند. تحقیقات نشان داده است که اگر مسیر یک پرنده را تغییر دهیم، آن ها کوشش می نمایند تا با استفاده از نشانه های بصری مسیر خود را تصحیح نمایند. بعضی گونه های پرندگان بعلاوه از موقعیت خورشید (solar position) برای ناوبری بهره می برند. آزمایش هایی که روی پرندگان مهاجر اجرا شده نشان می دهد که در صورت پوشاندن چشم های آن ها، توانایی جهت یابی آن ها کاهش پیدا می نماید. این یافته ها نشان می دهند که حافظه بصری نقش مهمی در توانایی پرندگان برای یافتن مسیر بازگشت دارد. بنابراین، آن ها نه تنها از حس مغناطیسی استفاده می نمایند، بلکه نشانه های محیطی را نیز در فکر خود ثبت نموده و به خاطر می سپارند.

3- تأثیر بویایی در جهت یابی پرندگان

بعضی از پرندگان دارای حس بویایی (olfaction) قوی هستند که به آن ها در بازگشت به زادگاهشان یاری می نماید. مطالعات نشان داده است که بعضی پرندگان مهاجر از بوی دریا، جنگل یا حتی ترکیبات شیمیایی موجود در هوا برای تشخیص مسیر خود استفاده می نمایند. برای مثال، پژوهشگران دریافتند که کبوترهای نامه رسان در صورت از دست دادن حس بویایی، توانایی جهت یابی خود را از دست می دهند. پرندگان می توانند بوی خاص منطقه ها مختلف را در حافظه خود ذخیره نموده و هنگام پرواز از آن ها به عنوان نقشه نامرئی استفاده نمایند. این فرآیند به ویژه در مسیرهای طولانی که نشانه های بصری ممکن است مبهم باشند، کاربرد دارد. حس بویایی به پرندگان این امکان را می دهد که از تغییرات جزئی در ترکیبات هوای محیط مطلع شوند. جالب اینجاست که بعضی گونه ها می توانند بوی دقیق لانه خود را از کیلومترها دورتر تشخیص دهند. این توانایی باعث می گردد که آن ها در طول سال ها بتوانند مسیرهای خود را با دقت بیشتری دنبال نمایند. بنابراین، بویایی یکی از ابزارهای مهمی است که پرندگان برای یافتن راه بازگشت به محل تولد خود از آن استفاده می نمایند.

4- نقش ژنتیک در توانایی پرندگان برای بازگشت به زادگاهشان

بعضی پژوهش ها نشان داده اند که توانایی پرندگان در بازگشت به زادگاهشان تا حد زیادی تحت تأثیر ژنتیک (genetics) قرار گرفته است. پرندگان مهاجر، مانند پرستوهای دریایی، این ویژگی را از نسل های قبلی خود به ارث می برند. این ویژگی ژنتیکی باعث می گردد که آن ها به طور طبیعی به سمت زادگاه خود جذب شوند. مطالعات نشان داده اند که حتی پرندگانی که از والدین خود جدا شده و در محیط های نو پرورش یافته اند، باز هم به سمت زادگاه اصلی خود بازمی گردند. این مسئله نشان دهنده آن است که اطلاعات مربوط به جهت یابی ممکن است در کدهای ژنتیکی آن ها ذخیره شده باشد. این امر بعلاوه شرح می دهد که چرا بعضی از گونه ها قادر به انجام مهاجرت های دقیق و طولانی مدت هستند. ژن های خاصی که در فرآیند ناوبری نقش دارند، ممکن است در طول میلیون ها سال تکامل یافته باشند. این موضوع به پرندگان امکان می دهد که حتی در صورت تغییر شرایط محیطی، همچنان توانایی یافتن مسیر خود را حفظ نمایند.

5- تأثیر یادگیری و تجربه در بهبود جهت یابی پرندگان

اگرچه بسیاری از پرندگان توانایی جهت یابی را به طور ژنتیکی به ارث می برند، اما تجربه و یادگیری (learning and experience) نیز در این فرآیند نقش مهمی ایفا می نمایند. پرندگان جوان معمولاً اولین مهاجرت خود را همراه با پرندگان بالغ انجام می دهند و در این مسیر، نشانه های حیاتی را یاد می گیرند. این یادگیری شامل تشخیص نشانه های طبیعی، مسیرهای ایمن و شرایط جوی مناسب است. در بسیاری از گونه ها، پرندگان جوانی که تجربه بیشتری در مهاجرت دارند، دقت بالاتری در یافتن مسیر بازگشت به محل تولد خود نشان می دهند.

6- تأثیر نور ستارگان و موقعیت ماه بر جهت یابی پرندگان

بعضی پرندگان مهاجر از نور ستارگان (starlight) و موقعیت ماه (moon position) برای جهت یابی استفاده می نمایند. پژوهش ها نشان داده اند که بعضی گونه های پرندگان در شب های صاف، الگوهای ستاره ای را تشخیص داده و از آن ها به عنوان یک راهنما بهره می برند. پرندگان می توانند از موقعیت ستارگان مانند یک نقشه آسمانی برای حفظ مسیر خود استفاده نمایند. آزمایش هایی که در رصدخانه های مخصوص اجرا شده نشان داده است که اگر الگوهای ستاره ای تغییر نمایند، پرندگان ممکن است در مسیر خود دچار سردرگمی شوند. بعضی از آن ها حتی هنگام ابری بودن آسمان یا در شب هایی که ماه روشن نیست، جهت یابی دشوارتری دارند. پرندگان جوان معمولاً این مهارت را با مشاهده آسمان شب در دوران جوجگی یاد می گیرند. محققان کشف نموده اند که بعضی گونه ها مانند سینه سرخ ها (European robins) دارای حساسیت ویژه ای به نور آسمان هستند. این موضوع نشان می دهد که جهت یابی بر اساس ستارگان می تواند یک روش تکاملی باشد که در طول نسل ها بهبود یافته است. این قابلیت به پرندگان اجازه می دهد که مسیر بازگشت خود را حتی در شرایط سخت پیدا نمایند. بنابراین، موقعیت ستارگان یکی از مهم ترین نشانه های طبیعی است که پرندگان برای بازگشت به محل تولد خود از آن استفاده می نمایند.

7- نقش هورمون ها در بازگشت پرندگان به زادگاهشان

هورمون ها (hormones) نقش مهمی در رفتار مهاجرتی پرندگان و بازگشت آن ها به محل تولدشان دارند. یکی از مهم ترین هورمون ها که در این فرآیند نقش دارد، ملاتونین (melatonin) است که چرخه های شبانه روزی (circadian rhythms) پرندگان را تنظیم می نماید. این هورمون به پرندگان یاری می نماید تا تغییرات فصلی را تشخیص داده و زمان مناسب برای مهاجرت را مشخص نمایند. بعلاوه، کورتیزول (cortisol) که به هورمون استرس معروف است، می تواند مقدار آمادگی پرندگان برای انجام سفرهای طولانی را تحت تأثیر قرار دهد. در فصل مهاجرت، بعضی هورمون های خاص باعث افزایش انرژی و تحریک پرندگان برای حرکت به سمت مقصد می شوند. علاوه بر این، تستوسترون (testosterone) و استروژن (estrogen) نیز در شکل گیری رفتارهای مهاجرتی نقش دارند. بعضی تحقیقات نشان داده اند که تغییرات هورمونی در پرندگان بالغ ممکن است تأثیر مستقیمی بر مقدار دقت آن ها در یافتن مسیر بازگشت داشته باشد. در طول سال ها، بدن پرندگان به این تغییرات عادت نموده و با استفاده از آن ها، برترین زمان برای مهاجرت و بازگشت به زادگاه را مشخص می نماید. این نشان می دهد که جهت یابی پرندگان تنها به نشانه های محیطی وابسته نیست، بلکه فرآیندهای بیولوژیکی داخلی نیز در این تصمیم گیری نقش اساسی دارند.

8- تأثیر تغییرات اقلیمی بر توانایی پرندگان در بازگشت به زادگاهشان

تغییرات اقلیمی (climate change) به طور قابل توجهی بر توانایی پرندگان در بازگشت به محل تولدشان تأثیر گذاشته است. افزایش دما، تغییر الگوهای باد و تغییرات در دسترسی به منابع غذایی می توانند مسیرهای مهاجرتی پرندگان را مختل نمایند. بعضی پژوهش ها نشان داده اند که پرندگانی که به منطقه ها خاصی برای تولیدمثل وابسته هستند، به علت گرم شدن زمین، زودتر از موعد به زادگاه خود بازمی گردند. این تغییرات می تواند باعث عدم هماهنگی بین زمان ورود پرندگان و دسترسی به منابع غذایی مورد احتیاج برای جوجه هایشان گردد. بعضی گونه ها که به نشانه های محیطی خاصی مانند دمای هوا یا مقدار بارش متکی هستند، ممکن است در جهت یابی دچار مشکل شوند. بعلاوه، کاهش منابع طبیعی مانند تالاب ها و جنگل ها، مسیر بازگشت پرندگان را سخت تر می نماید. علاوه بر این، شدت طوفان ها و تغییرات الگوی بادهای موسمی باعث می گردد که بعضی پرندگان در میانه راه مسیر خود را گم نمایند. تحقیقات نشان داده اند که بعضی گونه های حساس تر، مانند چلچله ها (swallows)، در سال های اخیر کاهش شدیدی در نرخ بازگشت به زادگاهشان داشته اند. بنابراین، تغییرات اقلیمی یکی از چالش های بزرگ پرندگان در حفظ توانایی جهت یابی و بازگشت به زادگاهشان محسوب می گردد.

9- تأثیر تعامل اجتماعی پرندگان بر دقت جهت یابی آن ها

بعضی پرندگان به صورت گروهی مهاجرت می نمایند و این تعامل اجتماعی (social interaction) بر دقت جهت یابی آن ها تأثیر دارد. پرندگانی که در دسته های بزرگ سفر می نمایند، معمولاً اطلاعات مسیر را از یکدیگر یاد می گیرند. در بعضی گونه ها، پرندگان جوان تر از پرندگان مسن تر که تجربه بیشتری در جهت یابی دارند، پیروی می نمایند. این رفتار گروهی به آن ها یاری می نماید تا دقت بیشتری در یافتن مسیر بازگشت داشته باشند. تحقیقات روی غازهای کانادایی (Canada geese) نشان داده است که پرندگان جوانی که در کنار پرندگان مسن تر مهاجرت می نمایند، احتمال بیشتری برای بازگشت پیروز به زادگاه دارند. علاوه بر این، ارتباط صوتی بین پرندگان در هنگام پرواز نیز می تواند بر هماهنگی گروه تأثیر بگذارد. بعضی پرندگان هنگام پرواز از صداهای خاصی برای هدایت یکدیگر استفاده می نمایند. این نشانه های صوتی به آن ها یاری می نماید که مسیر صحیح را حفظ نموده و در صورت احتیاج، مسیر خود را اصلاح نمایند. بنابراین، تعاملات اجتماعی نقش مهمی در بهبود دقت جهت یابی پرندگان در سفرهای طولانی دارد.

10- نقش تطبیق پذیری در حفظ توانایی بازگشت پرندگان به زادگاهشان

بعضی از پرندگان در طول سال ها توانایی تطبیق پذیری (adaptability) فوق العاده ای با تغییرات محیطی پیدا نموده اند که به آن ها یاری می نماید همچنان به زادگاه خود بازگردند. پرندگانی که در مسیرهای مهاجرتی خود با موانع نو روبرو می شوند، اغلب یاد می گیرند که مسیرهای جایگزین پیدا نمایند. برای مثال، بعضی گونه ها یاد گرفته اند که از منطقه ها شهری برای استراحت و تغذیه استفاده نمایند، در حالی که قبلاً فقط به زیستگاه های طبیعی وابسته بودند. این انعطاف پذیری به آن ها یاری نموده است که حتی در شرایط سخت، مسیر بازگشت خود را پیدا نمایند. بعلاوه، بعضی پرندگان در برابر تغییرات اقلیمی روش های نوی برای حفظ انرژی خود در طول مهاجرت ابداع نموده اند. پرندگانی که در گذشته فقط از یک مسیر خاص استفاده می کردند، اکنون ممکن است مسیرهای متنوع تری را امتحان نمایند. تحقیقات نشان داده اند که گونه هایی که توانایی سازگاری بیشتری دارند، نرخ بقای بالاتری در سفرهای طولانی دارند. بنابراین، توانایی بازگشت به زادگاه تنها به مهارت های ناوبری وابسته نیست، بلکه به مقدار انعطاف پذیری پرندگان در برابر چالش های محیطی نیز بستگی دارد.

برای مطالعه بیشتر شما: +

نوشته های مرتبط:

طولانی ترین زمانی که یک پرنده می تواند بدون فرود آمدن، پرواز کند، چقدر است؟

این عکس های زیبا و مسحور نماینده، مسیر های پیچیده پرواز پرندگان را نمایان می نمایند

پرندگان چگونه جهت یابی می نمایند؟