فريق بحثي يحول إفرازات الحشرات الدفاعية إلى أصوات مخيفة

يرقة ذبابة المنشار من خلال رفع بطنها تظل مستعدة لإطلاق مواد متطايرة دفاعية
يرقة ذبابة المنشار من خلال رفع بطنها تظل مستعدة لإطلاق مواد متطايرة دفاعية
TT

فريق بحثي يحول إفرازات الحشرات الدفاعية إلى أصوات مخيفة

يرقة ذبابة المنشار من خلال رفع بطنها تظل مستعدة لإطلاق مواد متطايرة دفاعية
يرقة ذبابة المنشار من خلال رفع بطنها تظل مستعدة لإطلاق مواد متطايرة دفاعية

تحمي الحشرات نفسها من المفترسات بواسطة إفرازات كيميائية دفاعية، فمثلاً تحمي يرقات ذبابة المنشار نفسها من النمل، عن طريق إفراز خليط من المواد الكيميائية المتطايرة التي تهدف إلى صده، والجديد هو نجاح فريق بحثي من المعهد الملكي البلجيكي للعلوم الطبيعية، في ترجمة التركيب الكيميائي لهذه الإفرازات إلى أصوات، وقياس كيفية تفاعل البشر معها، وتم الإعلان هذا الإنجاز في العدد الأخير من دورية «patterns».
وتم التوصل إلى فكرة تحويل المواد الكيميائية المتطايرة إلى أصوات، لأول مرة في أبريل (نيسان) من عام 2009. وكانت الفكرة حينها أنه على سبيل المثال إذا كانت لديك جزيئات صغيرة مثل حمض الأسيتيك الموجود في الخل أو حمض الفورميك اللاذع المنبعث من بعض النمل، وهي متطايرة للغاية وتنتشر في الهواء بسرعة فيمكنك ترجمة التقلبات العالية أو المنخفضة إلى نغمات عالية أو منخفضة، وهي العملية التي تعرف باسم «الصوتنة»، أي استخدام الأصوات (غير الكلامية) في نقل المعلومات.
وفي الدراسة الجديدة، استخدم عالم الحشرات جان لوك بويفيه، ومهندس المعلوماتية رودي جيوت، «الصوتنة» في تحويل المواد الكيميائية في إفرازات دفاعات الحشرات إلى أصوات، حيث قاما بتعيين الخصائص المهمة لكل جزيء منها، مثل وزنه الجزيئي والمجموعات الوظيفية التي يمتلكها على معايير مختلفة للصوت، مثل درجة الصوت، والمدة، والجرس، وتم إدخال المعلومات الكيميائية إلى جهاز توليف ينتج صوتاً لكل جزيء، ثم تم خلط هذه الأصوات بمستويات مختلفة الحجم لتكوين صوت للإفراز الدفاعي لكل نوع من أنواع الحشرات.
وحدد بويفيه وجيوت كم كانت الأصوات مزعجة للأذن البشرية أو حتى مخيفة، وذلك من خلال تجارب أجريت على 50 شخصاً، وكانت الأصوات قابلة للمقارنة مع مقتطفات قصيرة من موسيقى الخلفية في فيلم رعب أو خيال علمي.
ويقول بويفيه، في تصريحات خاصة عبر البريد الإلكتروني لـ«الشرق الأوسط»، إن «دراستنا حول الخلائط الكيميائية الدفاعية للحشرات والمخرجات الصوتية، تثبت تطابقاً بين صد هذه المواد الكيميائية للحيوانات المفترسة ونفور السمع الذي يترجم عند البشر».



الخفافيش تتكيف مع فقدان السمع بخطة بديلة

الخفافيش تعتمد على حاسة السمع للتنقل والتواصل (رويترز)
الخفافيش تعتمد على حاسة السمع للتنقل والتواصل (رويترز)
TT

الخفافيش تتكيف مع فقدان السمع بخطة بديلة

الخفافيش تعتمد على حاسة السمع للتنقل والتواصل (رويترز)
الخفافيش تعتمد على حاسة السمع للتنقل والتواصل (رويترز)

كشفت دراسة أميركية عن استراتيجية بديلة تلجأ إليها الخفافيش عندما تفقد قدرتها على السمع، وهي حاسة أساسية تستخدمها للتوجيه عبر تقنية الصدى الصوتي.

وأوضح الباحثون من جامعة جونز هوبكنز أن النتائج تثير تساؤلات في إمكانية وجود استجابات مشابهة لدى البشر أو الحيوانات الأخرى، مما يستدعي إجراء مزيد من الدراسات المستقبلية، ونُشرت النتائج، الاثنين، في دورية (Current Biology).

وتعتمد الخفافيش بشكل أساسي على حاسة السمع للتنقل والتواصل عبر نظام تحديد المواقع بالصدى (Echolocation)، إذ تُصدر إشارات صوتية عالية التّردد وتستمع إلى صدى ارتدادها عن الأشياء المحيطة لتحديد موقعها واتجاهها. وتعد هذه القدرة إحدى الحواس الأساسية لها.

وشملت الدراسة تدريب الخفافيش على الطيران في مسار محدد للحصول على مكافأة، ومن ثم تكرار التجربة بعد تعطيل مسار سمعي مهمٍّ في الدماغ باستخدام تقنية قابلة للعكس لمدة 90 دقيقة.

وعلى الرغم من تعطيل السمع، تمكنت الخفافيش من إتمام المسار، لكنها واجهت بعض الصعوبات مثل التصادم بالأشياء.

وأوضح الفريق البحثي أن الخفافيش تكيفت بسرعة بتغيير مسار طيرانها وزيادة عدد وطول إشاراتها الصوتية، مما عزّز قوة الإشارات الصدوية التي تعتمد عليها. كما وسّعت الخفافيش نطاق الترددات الصوتية لهذه الإشارات، وهي استجابة عادةً ما تحدث للتعويض عن الضوضاء الخارجية، لكنها في هذه الحالة كانت لمعالجة نقص داخلي في الدماغ.

وأظهرت النتائج أن هذه الاستجابات لم تكن مكتسبة، بل كانت فطرية ومبرمجة في دوائر الدماغ العصبية للخفافيش.

وأشار الباحثون إلى أن هذه المرونة «المذهلة» قد تعكس وجود مسارات غير معروفة مسبقاً تعزّز معالجة السمع في الدماغ.

وقالت الباحثة الرئيسية للدراسة، الدكتورة سينثيا موس، من جامعة جونز هوبكنز: «هذا السلوك التكيفي المذهل يعكس مدى مرونة دماغ الخفافيش في مواجهة التحديات».

وأضافت عبر موقع الجامعة، أن النتائج قد تفتح آفاقاً جديدة لفهم استجابات البشر والحيوانات الأخرى لفقدان السمع أو ضعف الإدراك الحسي.

ويخطط الفريق لإجراء مزيد من الأبحاث لمعرفة مدى تطبيق هذه النتائج على الحيوانات الأخرى والبشر، واستكشاف احتمال وجود مسارات سمعية غير معروفة في الدماغ يمكن أن تُستخدم في تطوير علاجات مبتكرة لمشكلات السمع لدى البشر.