راز مهاجرت بزرگ ‌شاه‌پروانه کشف شد

حق نشر عکس Reuters
Image caption شاه‌پروانه که فاصله دو نوک بال آن تا ده سانتی متر می رسد حدود پنج هزار کیلومتر از فراز کوههای بلند مهاجرت می کند

دانشمندان بر این باورند که راز مهاجرت بزرگ شاه‌‌پروانه‌ها (پروانه مونارک)- یکی از معروفترین و شگفت‌انگیزترین اسرار طبیعت- را دریافته‌اند.

شاه‌پروانه تنها حشره‌ای است که مهاجرتی چنین طولانی‌ دارد و در مدت دو ماه حدود پنج هزار کیلومتر از فراز کوههای بلند از کانادا به مکزیک سفر می‌کند.

اینکه این موجود زیبا چگونه راه خود را در این مسیر طولانی پیدا می‌کند و به نقطه مورد نظر می‌رسد معمایی است که زیست‌شناسان را به خود مشغول کرده است.

اکنون زیست‌شناسان با استفاده از ریاضی و کمک ریاضی‌دانان قطب‌نمای این پروانه‌ها را شبیه‌سازی کرده‌اند.

پروفسور الی شلیزرمن استاد ریاضی دانشگاه واشنگتن که این تحقیق را سرپرستی کرده می‌گوید هدف این پژوهش شناسایی سیستم‌های عصبی و فهم قواعدی بوده که بر آنها حاکم است:

"مهاجرت آنها پس از دو ماه پرواز در جای مشخصی در مرکز مکزیک به پایان می رسد، با صرف حداقل انرژی و استفاده از فقط چند نشانه برای جهت‌یابی."

محققان برای پژوهش سعی کردند فعالیت نورون‌های شاخک و چشم شاه‌پروانه‌ها را مستقیما ثبت کنند و متوجه شدند که راهنمای جهت‌یابی شاه‌پروانه‌ها به تمامی به خورشید بستگی دارد- به جای خورشید در افق و اینکه چه زمانی از روز است.

به گفته پروفسور شلیزرمن "این به پروانه‌ها امکان می‌دهد با قطب‌نمای خورشیدی خود در تمام روز به سمت جنوب پرواز کنند."

حق نشر عکس AFP
Image caption شاه‌پروانه‌ها در برف در مکزیک

پس از شناسایی مکانیسم جهت‌یابی شاه‌پروانه‌ها، پروفسور شلیزرمن این سیستم را بر اساس همان دو مکانیسم شبیه‌سازی کرد؛ "یکی نورون‌های 'ساعت' در شاخک پروانه و دیگری نورون‌های 'آزیموث (جهت‌یاب)' در چشم پروانه که موقعیت خورشید را در آسمان رصد می‌کنند."

پروفسور شلیزرمن می‌گوید: "این مدل شبیه‌ساز دو علامت را دریافت و آنها را با هم تطبیق می‌دهد تا به سیستم بگوید برای باقی ماندن در مسیر درست به چه تغییر جهتی نیاز است."

"این خیلی جالب است چون نشان می‌دهد چگونه رفتار از ترکیب این علائم عصبی شکل می‌گیرد."

"ما می‌توانیم با استفاده از این مفاهیم روبوتی بسازیم که همین کار را بکند، هم از خورشید انرژی بگیرد هم با کمک آن جهت‌یابی کند."

در مرحله بعد پروفسور شلیزرمن و همکارانش قصد دارند یک شاه‌پروانه روباتی بسارند که بتواند شاه‌پروانه‌های واقعی را در مسیر مهاجرت دنبال و ردیابی کند.

پروفسور شلیزرمن می‌گوید: "تعداد شاه‌پروانه‌ها در حال کاهش است و ما می‌خواهیم این پروانه را که تنها پروانه‌ای است که چنین مسافت درازی را مهاجرت می کند برای سالیان سالیان در کنار خود داشته باشیم."

به گفته پروفسور متیو کاب از دانشگاه منچستر نتایج این تحقیق نشان می‌دهد پیشرفته‌ترین روبات‌ها در قیاس با ساده‌ترین سیستم‌های عصبی چقدر پیش پا افتاده هستند.