Get best of the week

لسان الشيطان الأحمر: التواصل اللوني في الظلام



لطالما كان نقل المعلومات إلى البشر أحد الجوانب الاجتماعية الرئيسية للوجود. مع تطور التكنولوجيا وتطويرها ، أصبحت طرق نقل المعلومات أكثر فأكثر. بمجرد أن كانت لوحات صخرية ، انقر الآن فقط على زرين على هاتفك الذكي وسيتلقى الشخص الموجود على الجانب الآخر من الكوكب أخبارًا منك. لكن التواصل بين الأفراد ليس الطريقة الوحيدة لنقل المعلومات: اللوحات والسمفونيات والمنحوتات ، إلخ. كل هذا هو أيضًا شكل من أشكال نقل معلومات معينة ، فكرة ، وضعها الخالق في خلقه.

في عالم الحياة البرية ، تنقل الأنواع المختلفة أيضًا المعلومات إلى بعضها البعض بطرق متنوعة: من اللفظي إلى اللمسي. ومع ذلك ، فإن العديد من إشارات المعلومات هذه تعتمد بشكل مباشر على موطن الحيوان. وبالنظر إلى ذلك ، يطرح السؤال - كيف تمكنت حبار هومبولت من التواصل مع بعضها البعض على عمق 700 متر في منطقة الشفق ، حيث يسود الظلام الكامل؟ وجدت مجموعة من العلماء من جامعة ستانفورد الجواب على هذا السؤال من خلال مراقبة الصيد الجماعي لهذه الحيوانات المفترسة في أعماق البحار. ما هي ميزات اتصال الحبار وما مدى تعقيد شبكة المعلومات الخاصة بهم؟ نتعلم عن هذا من تقرير مجموعة البحث. اذهب.

أساس الدراسة


قبل أن تبدأ في النظر في الدراسة نفسها ، يجدر التعرف قليلاً على شخصيتها الرئيسية.

Dosidicus gigas أو الحبار Humboldt - نوع من الحبار يعيش في مياه تيار Humboldt في المحيط الهادئ. وهو ممثل وحيد لجنس Dosidicus من فصيلة Ommastrephinae (عائلة Ommastrephidae ).


Dosidicus gigas يعتبر

Squid Humboldt أحد أكبر أنواع الحبار. بالطبع ، هو بعيد عن أبعاد قريبه الضخم ، لكن Dosidicus gigas يمكن أن ينمو إلى حوالي 2.5 متر ويزن حتى 50 كجم.

فيما يتعلق بالبشر ، هذه المخلوقات ليست عدوانية بشكل خاص ، ولكن بالنسبة للأسماك الصغيرة ، يعتبر حبار هومبولت كارثة حقيقية. أولاً ، إنهم حيوانات مفترسة. ثانياً ، يسافرون عبر أعماق المحيط ليس لوحدهم ، ولكن مع مدارس يصل عدد أفرادها إلى 1200 فرد. يمكن أن تصل سرعة الحبار إلى 24 كم / ساعة.

يتحرك الحبار عبر سيفون يدفع من خلاله تيار الماء ، وكذلك من خلال الزعانف الموجودة أعلى الرأس (إذا جاز لي قول ذلك عن الحبار).

لا يمكنك التحدث عن الحبار وعدم ذكر مخالبهم الشهيرة ، أو بالأحرى اليدين. في Dosidicus gigasهناك عشرة منهم: ثمانية للسباحة والاستيلاء على شيء ما ، مغطاة بأكواب الشفط (حوالي 200 لكل منهما) واثنان ، مغطاة بالقرنفل ، لتشديد الفريسة أقرب إلى منقارهم. سرعة إخراج هذين اللامسين وتشديد الضحية سريع جدًا لدرجة أنه في بعض الأحيان يمكن للشخص أن يفوت العملية بأكملها بنجاح. إذا كانت الفريسة كبيرة جدًا أو تقاوم بشكل مفرط الموت الحتمي ، يمكن أن ينخفض ​​حبار هومبولت إلى أعماق كبيرة معه ، حيث سيؤدي ضغط عمود الماء إلى القيام بكل "العمل القذر".


Dosidicus gigas أثناء الصيد.

إن الحجم الكبير ووجود مخالب "مسننة" رهيبة تلعب بالفعل ضد سمعة حبار هومبولت. بالإضافة إلى ذلك ، يصف العديد من الباحثين هذا النوع بالعدوانية الشديدة فيما يتعلق بكل شيء يتحرك. كانت هذه الخصائص في الملخص بمثابة مظهر اللقب المقابل - " diablos rojos " (الشياطين الحمراء). ومع ذلك ، هناك أدلة على أن مثل هذا السلوك متأصل في هذا النوع حصريًا أثناء الرضاعة. في ظروف أخرى ، تكون حبار هومبولت أكثر فضولًا من العدوانية.


حبار آخر في أعماق البحر فريد من نوعه (ومخيف للغاية ، وخاصة بفضل هذا الفيديو) هو Magnapinna ، الذي يعيش على عمق حوالي 2000

متر ، والحيوانات المفترسة ، والمصاصون ، والمجسات والمنقار ليست كلها ميزات الحبار Humboldt. لديهم واحدة من أكثر القدرات الفريدة في عالم الحيوان - لتغيير اللون بسبب الجهاز الخاص للخلايا الضوئية وخلايا اللون.

يمكن أن يكون تغيير مظهرك مفيدًا للصيد وللحماية من الحيوانات المفترسة. في حالة الحبار Humboldt ، فهي أيضًا طريقة ممتازة للتواصل. صحيح ، من قبل ، لم يكن أحد يستطيع أن يشرح بالضبط كيف وماذا يتحدثون.

لفحص تفصيلي لتواصل الحبار بألوان الضوء ، أجرى العلماء ملاحظات على سلوكهم في بيئتهم الطبيعية (تيار كاليفورنيا) على أعماق من 266 إلى 848 مترًا باستخدام كاميرات HD متصلة بـ ROV (مركبة تحت الماء غير مأهولة يتم التحكم فيها عن بعد).

لاحظ الباحثون أن Dosidicus gigas ليسوا الوحيدين الذين يمكنهم التواصل بشكل جماعي في أعماق المحيط. ومع ذلك ، كان هذا النوع هو الذي تم اختياره للبحث ، ليس فقط بسبب "غرابة "هم ، ولكن أيضًا لموقفهم البارد تجاه ROV ، حيث يستمرون في التواجد بهدوء في الصيد والسباحة والتواصل مع بعضهم البعض. ونتيجة لذلك ، سيكون لعملية المراقبة نفسها تأثير ضئيل على نتائجها.

لاحظ العلماء أيضًا أن Dosidicus gigasيهاجر باستمرار بشكل عمودي ، ويقضي معظم الوقت في مناطق عمود الماء ، حيث يوجد ضوء أقل مما هو عليه في ليلة بلا قمر على سطح المحيط. على الرغم من الافتقار الكامل للإضاءة تقريبًا ، إلا أن جميع الأفراد في قطيع الحبار يتواصلون جيدًا ، وربما "يناقشون" الجوانب المختلفة لسلوكهم: أين يبحثون عن الطعام ، ومتى تبدأ التغذية ، وكيف لا يتدخلون مع بعضهم البعض في هذه العملية. تم أيضًا إنشاء



مجموعة متنوعة من الاختلافات اللونية (اللون) لمظهر الحبار Dosidicus gigas ، والتي يمكن اعتبار كل منها إشارة منفصلة (الصورة أعلاه).

في عملية المراقبة ، كان من الممكن تصوير مجموعة من 30 فردًا أظهرت خيارات ألوان غير عشوائية مختلفة. هناك كلمة مهمة هنا هي "غير عشوائي" ، لأن هذا يشير إلى أن مثل هذه التغييرات الدائمة في اللون ليست عيوبًا في التصوير أو تغيير مظهر الشخص من دون تفكير من أجل الجمال ، إذا جاز التعبير.

نتائج البحث


أول شيء تم اكتشافه بعد تحليل بيانات الرصد هو حقيقة أن D. gigas يستخدم بشكل كبير في كثير من الأحيان الإشارات اللونية "وميض" (تغيير مفاجئ من اللون الشاحب إلى اللون الداكن) و "وميض" (الفسيفساء الديناميكية للتصبغ المنتشر) في وجود عدد كبير من الأفراد نوعه.


الصورة رقم 1

باستخدام طريقة المكونات الرئيسية ، وجد العلماء أن تشتت المكونات السلوكية اللونية لـ D. gigas في العمق كان مرتبطًا بحالة التغذية (18.3٪ ؛ 1 أ ) وعدد الأفراد (12.4٪ ؛ 1 ب ). ويترتب على ذلك أن التغييرات اللونية هي إشارات أثناء أنشطة المجموعة.

نظرًا لأن حبار هومبولت يعتمد على اللون أكثر بكثير من الحركة ، فقد تمكن العلماء من عزل مكونات سلوكية لونية أكثر بكثير من المركبات الحركية. من بين 18 عنصرًا لونيًا ، ظهر 13 منها حصريًا في وجود عدد كبير من الأقارب ( 1C ).

من الغريب أيضًا أن بعض إشارات الألوان الموجودة في حبار هومبولت تستخدم أيضًا من قبل الأنواع الأخرى. على سبيل المثال ، يتم استخدام المناطق الشاحبة والمظلمة على طول المحور الطولي ( 1C و 1 D ) خلال موسم التكاثر من قبل الذكور المتنافسين من الحبار الشعاب الكاريبي ( Sepioteuthis sepioidea ) والحداد الحبار ( Sepia plangon ).

Humboldt Squids ، التي يمكن أن تصبح أفضل طلاب Hannibal Lecter ، تظهر هذا اللون أثناء الرضاعة (خاصة مع عدم كفاية الطعام) ، عندما يكون هناك الكثير من الأقارب حولها. من المحتمل أن يكون هذا نوعًا من التحذير "لا تزعجني في البحث عن قريب عزيز ، وإلا ستصبح فريسة".

وقد اقترح بالفعل أن بعض أنواع الحيوانات المفترسة ، والصيد في مجموعات ، تستخدم أنواعًا معينة من الإشارات لتنظيم الصيد بطريقة لا تتداخل مع بعضها البعض. تلقت هذه النظرية تأكيدها العملي ، لأنه خلال مراقبة الحبار كان من الواضح أنه بغض النظر عن مدى السرعة والعشوائية (للوهلة الأولى) تحركت مجموعة الأفراد ، لم يتواصلوا مع بعضهم البعض أبدًا ولم يتنافسوا على الفريسة. هذا السلوك منطقي حقًا ، لأنه لا توجد حاجة للتنافس على الطعام إذا كان هناك الكثير منه ، مما يعرض نفسك لخطر الإصابة ويعطي هذه الفريسة فرصة للهروب. يقوم كل حبار بإخطار أقاربه بصريًا بأنه يهاجم الفريسة ، وهذا يجعلهم يفهمون أن هذه الفريسة قد تم أخذها بالفعل وأنه يستحق البحث عن آخر.

بالإضافة إلى الإشارات الفردية ، التي يمكنها أن تحمل معلومات معينة ، هناك بنية من الإشارات ، أي مجموعات مختلفة من الإشارات المختلفة التي يمكن أن تحمل أيضًا معنى معينًا.

بالطبع ، القول بأن رأسيات الأرجل لها لغتها الخاصة ، على غرار لغتنا ، سيكون من قبيل المبالغة. ومع ذلك ، على سبيل المثال ، يوضح نوعان من الحبار في المياه الضحلة S. sepioidea و Sepioteuthis lessoniana استخدام بناء الجملة في المكونات اللونية للاتصال. أما بالنسبة لـ D. gigas وأنواع أخرى من أعماق البحار ، فلم يتم دراسة قدراتها النحوية.


الصورة رقم 2

خلال الملاحظات ، كان من الممكن إصلاح السلوك النموذجي للحبار قبل التقاط الفريسة ( 2A و2 ب ). في وقت الالتقاط ، أظهرت D. gigas تحركًا نموذجيًا للحبار ( 2D ) وموقع الجسم ( 2C ) ، وتأثيرات سابقة ومتابعة على الفريسة ( 2E ، 2G ، و 2 H ).

تسمح القدرة على التقاط لحظة الهجوم على التعدين بدقة بإلقاء نظرة أفضل على مكونات الإشارة اللونية لهذه العملية.

على الرغم من عينة صغيرة من الملاحظات (30 فردًا) ، كان لا يزال من الممكن تحليل البيانات بنجاح وإثبات أن D. gigas أثناء الصيد يمكن أن يعرض باستمرار المكونات اللونية بطريقة هرمية ، أي أنماط ألوانهم المتنوعة لها قواعدها الخاصة.

كان لون الحبار الذي يتبع الفريسة غامقًا في الغالب (D) أو رملي (S) أو مطليًا وفقًا لمبدأ " مكافحة الظل " * (CS).
"الظل" * (قانون ثاير) - شكل من أشكال إخفاء الألوان في الحيوانات عندما يكون الجزء العلوي من الجسم أغمق من الجزء السفلي.


أحد أعمال ثاير بعنوان القط المفضل.

سميت باسم الفنان الأمريكي وعالم الطبيعة أبوت هندرسون ثاير. لاحظ أن أجزاء جسم الحيوانات التي غالبًا ما تتحول إلى الضوء لها لون أغمق من تلك الموجودة في معظم الوقت في الظل.
ومع ذلك ، قبل الهجوم على الإنتاج مباشرة ، تغير لون الحبار إلى تصبغ "مهاجم" (BPD) ، عندما تتناوب المناطق المظلمة والشاحبة على طول المحور الطولي ( 1C ). أثناء الهجوم ، تغيرت مخالب الفريسة إلى اللون الداكن (D) ، ثم إلى اللون الباهت (P) ( 2E و 2F ).

كانت المكونات اللونية أعلاه مشرقة وملحوظة ، فهي قابلة للمقارنة مع الكلمات في الجملة. بالإضافة إلى ذلك ، كانت هناك إشارات ألوان أقل ملحوظة ، مثل علامات الترقيم: خطوط شاحبة على طول الوشاح الجانبي (PLS) يسبق CS. وقعت خطوط داكنة على اللوامس (DAS) قبل S وبعده ؛ سبقت بقعة مظلمة على الرأس (SE) BPD واتبع CS ؛ اتبعت الحافة الأمامية المظلمة من الوشاح (DMB) S و CS و BPD ( 2F ).

إذا كانت إشارات الألوان الكبيرة والملحوظة يمكن أن تشير إلى عملية الصيد نفسها (العثور على الفريسة ، واللحظة التي تسبق الهجوم والهجوم نفسه) ، فإن الإشارات المصغرة أعلاه يمكن أن تشير إلى معلومات إضافية (موضع الفريسة ونوعها).

يمكن أن تشكل كل هذه الإشارات معًا أساسًا لاستراتيجية صيد أسراب الحبار.

أثناء التغذية (البحث عن الفريسة والصيد لها) ، أظهر الحبار باستمرار انتقالًا بين الحواف الشاحبة للزعنفة (PFE) والحواف الداكنة للزعنفة (DFE) ، ثم بين DFE والزعانف المظلمة تمامًا (DF) ، وأخيرًا ، من DFE إلى PFE ( 2F ).

تم عرض SE و DMB والمكونات اللونية للزعانف والطرف الشاحب للغطاء (PVS) لفترة طويلة ، مقارنة بمدة إشارات أنواع S و CS و BPD.

قد تكون هذه الإشارات المصغرة مرتبطة بالجانب الاجتماعي ، وليس بالصيد ، أي يمكن للحبار استخدامها لإثبات الهيمنة على الأقارب الآخرين. على سبيل المثال ، مزيج من إشارات DFE و SE في S. lessoniana (نوع من حبار الشعاب المرجانية) هو عرض للفائز في المعارك بين الذكور.


جدول بجميع متغيرات الإشارة اللونية المكتشفة.

تقترح نظرية أخرى للإشارات اللونية الإضافية أنها ضرورية للدفاع عن النفس. تم تنفيذ الملاحظات باستخدام جهاز ROV ، والذي يمكن اعتباره من قبل الحبار على أنه تهديد محتمل. ويمكن أن تكون التغييرات السريعة في اللون وأنماط الألوان بمثابة إلهاء. أيضا ، لا تنس أن هذا النوع من الحبار مشهور بأكل لحوم البشر.

يجب ألا يلاحظ أي شخص جمال وتنوع أنماط الألوان على جسم الحبار ، حيث أن بيئته خالية من مصادر الضوء. ومع ذلك ، بالنسبة لحبار Humboldt ، هذه ليست مشكلة ، نظرًا لوجود الإضاءة الخلفية ذات الإضاءة الحيوية.

عادة ، تتضمن إشارات التلألؤ البيولوجي تغييرات في شدة الضوء ، ويمكن توليدها عن طريق تغيير الظروف داخل الصور الضوئية أو من خلال معالجة الضوء المنبعث من خلال الميزات التشريحية الأخرى للجسم.

الحبار D. gigas لن تكون مخلوقات غريبة حتى إذا اتبعوا أساليب الكلاسيكية للإضاءة الحيوية مخلوقات أعماق البحر. بدلاً من تعديل شدة الضوء ، يستخدمون أنماط الصباغ لإظهار وإخفاء مناطق مختلفة من الجسم الانارة بالكامل.


الصورة رقم 3

في حين أن الصور الضوئية الخارجية في معظم الحالات تكون خارجية ومصممة لإلقاء الضوء إلى الخارج ، فإن الصور الضوئية D. gigas هي بدلاً من ذلك داخلية وتنبعث منها ضوءًا في الأنسجة العضلية للزعانف ، والعباءة والرأس والذراعين. العديد (عينة واحدة من D. gigas قد تحتوي على المئات) فوتوفور صغيرة تحت الجلد ، والتي تتكون من مجموعات أولية نسبيًا من الأنسجة الضوئية ، تخترق أنسجة العضلات ( 3A - 3C ) وتتسبب في تألق العينة بأكملها.

تتشكل أنماط الصباغ بسبب هذه الصبغيات تحت الجلد. وبالتالي ، يمكن للحبار أن يضيء من الداخل نمط اللون الذي يوضحه من أجل نقل المعلومات بشكل أكثر فعالية إلى أقاربه.

أظهرت الدراسة التشريحية للعديد من الأفراد أنه على الرغم من توزيع الصور الضوئية في جميع أنحاء الجسم ، إلا أن التجمعات الكبيرة تقع بدقة في تلك الأجزاء من الجسم حيث يتم عرض الإشارات اللامعة والأكثر أهمية (أثناء التقاط الفريسة وأثناء وجود عدد كبير من الأقارب).

ومن الجدير بالذكر أن كاميرا التجسس تحت الماء ROV والعين البشرية لا ترى مثل عيون الحبار D. gigas . كما ترى أعينهم ، لا تزال مجهولة تمامًا ، على الرغم من أنه وفقًا لبعض التقارير يعتقد أنها يمكن أن ترى تمامًا في الظلام على مسافة تصل إلى متر واحد. ينوي العلماء أنفسهم إجراء بعض الملاحظات الإضافية في المستقبل باستخدام كاميرات أكثر تقدمًا ، مما سيجعل من الممكن رؤية تغيير الحبار وسلوك الحبار بيولوجيًا كما يرونه.

لمعرفة أكثر تفصيلا مع الفروق الدقيقة في الدراسة، أوصي بأن تنظر في تقرير العلماء و مواد إضافية لذلك.

الخاتمة


إحدى مشاكل دراسة السمات اللونية لأنواع الحبار D. gigas هي موطنها. خلاصة القول هي أن مراقبة الحبار في البرية لا تعمل دائمًا كما يريد العلماء: إما أن الحبار لا يكفي لتحديد الخصائص بشكل كامل ، ثم لا يتوافق سلوك الحبار مع سلوكهم الطبيعي بسبب وجود ROV ، وما إلى ذلك. مراقبة الحبار في الظروف المختبرية ليس لها أيضًا أي مزايا كبيرة ، لأن أنواع أعماق البحر من عائلة Ommastrephidae ، التي تنتمي إليها D. gigas ، من الصعب جدًا حملها إلى السطح والعيش في الأسر لفترات قصيرة جدًا. ونتيجة لذلك ، يموت الحيوان الفقير ، ولا يحصل العلماء أبدًا على البيانات التي يحتاجونها.

ومع ذلك ، في الدراسة التي فحصناها اليوم ، تمكن العلماء من الحصول على بعض المعلومات المتعلقة بتوصيل الحبار في الظلام الشديد. أول شيء يلفت انتباهك هو الاستخدام غير القياسي للضوء. تستخدم معظم مخلوقات أعماق البحار ذات الإضاءة الحيوية الضوء بدقة لإرسال المعلومات ، وتنظيم شدتها. تستخدم حبار هومبولت الضوء لإلقاء الضوء على أنماطها الملونة على الجسم.

هناك العديد من المتغيرات لهذه الأنماط ، والمجموعات أكبر. كل نمط ومزيج من الأنماط يحمل إشارة محددة ، معلومات للأقارب.

من الواضح أن الكائنات الاجتماعية بطريقة أو بأخرى تشكل شكلاً من أشكال التواصل من أجل نقل معلومات مهمة إلى بعضها البعض. لكن طرق الاتصال مختلفة ليس فقط في الشكل والنوع ، ولكن أيضًا في التعقيد. يعلن العلماء بجرأة أن شبكة اتصال الحبار Humboldt معقدة للغاية وتتكون من العديد من الإشارات التي يمكنهم بناءها في جمل كاملة ، أي استخدام بناء الجملة. نعم ، لطالما تميزت حافي القدمين بذكائهم وذكائهم السريع ، لكن العلماء لم يتوقعوا ذلك.

لطالما ارتبطت أعماق المحيطات بالغموض وغير المكتشف. المخلوقات التي تعيش هناك تظل غامضة لنا إلى حد كبير ، ومع ذلك ، فإن التحسين المستمر للتكنولوجيا يسمح لنا بفتح ستار الغموض.

الجمعة خارج القمة:

, .

خارج القمة 2.0:

, , - , , , , , ( , , ).

شكرا لكم على اهتمامكم ، ابقوا فضوليين وأتمنى لكم عطلة نهاية أسبوع رائعة يا رفاق! :)

القليل من الدعاية :)


أشكركم على البقاء معنا. هل تحب مقالاتنا؟ هل تريد رؤية مواد أكثر إثارة للاهتمام؟ ادعمنا عن طريق تقديم طلب أو التوصية لأصدقائك ، VPS السحابي للمطورين من $ 4.99 ، وهو نظير فريد من نوعه لخوادم مستوى الدخول التي اخترعناها لك: الحقيقة الكاملة عن VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 نوى) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps من $ 19 أو كيفية تقسيم الخادم؟ (تتوفر الخيارات مع RAID1 و RAID10 ، حتى 24 مركزًا و 40 جيجابايت DDR4).

Dell R730xd أرخص مرتين في مركز بيانات Equinix Tier IV في أمستردام؟ فقط لدينا 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV من 199 دولارًا في هولندا!Dell R420 - 2x E5-2430 2.2 جيجا هرتز 6C 128 جيجا بايت DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - من 99 دولار! اقرأ عن كيفية بناء مبنى البنية التحتية الفئة c باستخدام خوادم Dell R730xd E5-2650 v4 بتكلفة 9000 يورو مقابل سنت واحد؟

More articles:


All Articles