علم لماذا الصقور هم أكثر صيادي الطبيعة دموية

إن رؤية مئات الآلاف من الخفافيش تتدفق من جثثها عند الغسق هو أحد مناظر الطبيعة الرائعة. يمكن أن تكون الأسراب كثيفة لدرجة أنها تشبه الدخان المتصاعد من مسافة بعيدة. لكن التصرفات الجوية للطيور الجارحة التي تصطادها مذهلة بنفس القدر.

كانت دراسة هذه السلوكيات في زاوية نائية من صحراء تشيهواهوان (التي تمتد من جنوب غرب الولايات المتحدة إلى المكسيك) من أبرز مسيرتي المهنية التي استمرت 25 عامًا تقريبًا كعالم أحياء يدرس رحلة الحيوانات. تم إجراء دراسة فريقي بالتعاون مع عالمة الخفافيش Laura Kloepper (جامعة نيو هامبشاير).

غالبًا ما تجد الحيوانات الفريسة الأمان في الأعداد ، والخفافيش ليست استثناءً. الانتقال في مجموعة يخفف من خطر تعرض الفرد للهجوم. يمكن أن يربك المفترس أيضًا ويجعل من الصعب عليهم تتبع الهدف. وهذا ما يسمى تأثير الارتباك. يصاب البشر بالارتباك بهذه الطريقة بسبب مجموعات كبيرة من الأشياء والحيوانات أيضًا. يميل صقور سوينسون إلى مهاجمة الخفافيش المكسيكية حرة الذيل التي تتغذى عليها بينما تظهر الخفافيش في أسراب من كهفهم. تطير الخفافيش أبطأ بكثير لأنها تغادر كهفها مقارنة بالمجال الجوي المفتوح (يمكن أن تصل سرعتها إلى ما يقرب من 100 ميل في الساعة إذا كانت المنطقة خالية).

وجد فريقي أن الصقور بدوا غير منزعجين من تأثير الارتباك.

الرؤية بوضوح

كيف يبتعد الصقور عن تأثير الارتباك الذي يحيرنا نحن البشر عند مشاهدة سرب؟ للإجابة على هذا السؤال ، قمنا بتصوير الصقور وهم يغرقون في تيار الخفافيش المتدفقة من كهف يشبه الكاتدرائية. سمحت كاميرات الفيديو عالية الدقة الموضوعة بشكل استراتيجي حول فتحة كهف الخفافيش لفريقي بإعادة بناء المسارات ثلاثية الأبعاد للصقور والخفافيش التي هاجموها. لكن إعادة تكوين السلوك ليست سوى الخطوة الأولى نحو فهم آلياته. بعد ذلك ، حلل فريقي كيف وجه الصقور خط هجومهم.

استخدمنا نهج محاكاة الكمبيوتر الذي طورناه لأول مرة في عام 2017 لدراسة سلوكيات الهجوم على صقور الشاهين. تستخدم هذه الطريقة مجموعة من الصيغ الرياضية تسمى المعادلات التفاضلية لمحاكاة سلوك الطيور.

أظهر عملنا السابق أن السلوكيات الهجومية للصقور يتم توجيهها بطريقة مماثلة للصواريخ الموجهة ، باستخدام تقنية تسمى الملاحة النسبية. لفهم كيفية عمل ذلك ، تخيل نفسك كمفترس جوي ينظر إلى فريستك بينما تقترب منها بسرعة. قد تحاول فريستك التهرب منك. ولكن إذا قمت بالتحول بمعدل يتناسب مع المعدل الذي يتغير به اتجاه البوصلة لفريستك ، فسوف تسلك مسارًا يمنحك أفضل فرصة لاعتراض المحجر الخاص بك.

الطائر الذي يستخدم هذه التقنية لمطاردة فريسة وحيدة سوف يتبع بشكل طبيعي التقلبات والانعطافات لهدفه. لكن الصقور الذين صورناهم وهم يهاجمون السرب لا يبدو أنهم يستجيبون للحركات الفردية للخفافيش التي أمسكوا بها. في الواقع ، تحولت الصقور ببساطة إلى نصف قطر ثابت تقريبًا في السرب ، وحلقت على طول قوس دائري تقريبًا. كانت الطيور تتجه نحو نقطة ثابتة في السرب بدلاً من تحديد خفاش.

ستكون هذه الإستراتيجية ميؤوس منها ضد هدف فردي غير منتظم ، ولكن لديها احتمالية جيدة للنجاح ضد تجمع كثيف للفريسة. لن يكون من المستغرب أن يصاب الخفاش بسهم تم إطلاقه عشوائيًا في السرب ، ونفس الشيء ينطبق على رابتور غوص. يمكن تفسير نجاح الصقور في تجنب تأثير الارتباك جزئيًا من خلال حقيقة أنهم يستطيعون التحايل على مضاعفات تتبع الهدف عند الاقتراب.

يغلق في

ومع ذلك ، فإن اصطياد الخفافيش في مخالبك ليس بالأمر السهل. إنها عملية معقدة تنتهي في كثير من الأحيان بفشل الصقور. فكيف اختار الصقور الخفافيش التي يجب أن تمسك بها بمجرد اقترابها من السرب؟

استخدمنا برنامج الرسوم البيانية لتتبع كيفية اختلاف خط الرؤية المرسوم من المهاجم إلى هدفه خلال الهجوم. كشف هذا التحليل عن إجابة واضحة: اتجاه خط الرؤية إلى الهدف ظل ثابتًا تقريبًا في جميع الهجمات. وتنوعت على الأقل بين تلك التي انتهت بمصيد ناجح.

تنطبق هذه الهندسة على أي زوج من الكائنات في مسار تصادم. يتم تعليم البحارة تحديد اتجاه ثابت لتجنب الاصطدام مع القوارب الأخرى ويستخدمه السائقون بشكل حدسي للاندماج بأمان على طريق مزدحم. ظهرت مستعمرة تصل إلى 900000 خفاش درسناها بشكل جماعي في غضون دقائق قليلة. بالنسبة لمفترس يغرق في هذا السرب الكثيف ، هناك العديد من الأهداف على الأقل سيكون أحدها في مسار تصادم. الشيء الصعب هو التعرف عليه والإمساك به.

في حين أن المتفرج الثابت سيرى أن السرب كله يتحرك ، فإن هندسة التصادم تعني أن المراقب المتحرك سيرى أي شيء يسير في طريقه ليصطدم به على أنه ثابت. تبدو الأسراب والأسراب والمياه الضحلة التي تبدو مربكة لأعيننا أكثر تنظيماً بالنسبة لمفترس متنقل يقوم بالهبوط.

وينطبق الشيء نفسه على أي مهاجم ، سواء أكان قرشًا نصب كمينًا لمدرسة من أسماك التونة ، أو طائرة بدون طيار تدافع ضد سرب من الطائرات بدون طيار القادمة. نتائجنا لها آثار على فهم كيفية تجنب الحيوانات المفترسة الأخرى لتأثير الارتباك ، وحتى لتصميم دفاعات جوية مستقلة. وفوق كل شيء ، تُعد نتائجنا مثالًا رائعًا للطرق الذكية التي تتكيف بها الطبيعة لحل التحديات الصعبة.