رقصة خنفس الروث

خنفس الروث لديه دماغ بحجم حبة الأرز، ويظهر كمية كبيرة من الذكاء عندما يتعلق الأمر بدحرجة مصادر الغذاء -- غائظ الحيوانات -- إلى المنزل. كيف؟ كلها تتعلق بالرقص. (تم تصويره في TEDxWitsUniversity .)

هذا بوو (روث)،

و الذي اود أن افعله اليوم هو أن اشاركم شغفي

بـ الروث،

و الذي قد يكون صعب قليلاً ،

و لكن اظن أن ما قد تجدونه آخاذاً اكثر

هو الطريقة التى تتعامل بها هذه الحيوانات الصغيرة مع الروث .

هذه الحيوانات لديها عقل

فى حجم حبة الأزر ، و على الرغم من ذلك يمكنها أن تقوم باشياء

انا و انت لا يمكننا على الأرجح أن نستمتع بفكرة القيام بها .

و بشكل اساسي ، كل هذا تطور ليمكنها من التعامل مع مصدر غذائها ،

و الذي هو "الروث" .

لذا فإن السؤال هو ، من أين نبدأ هذه الحكاية ؟

و يبدو من المناسب أن نبدا من النهاية ،

لأن الروث هو مُنتَج مُهدر يخرج

من حيوانات أخري ، و يحتوي على مواداً غذائية

و فيه ما يكفي من العناصر الغذائية

لتعيش عليه خنافس الروث بشكل اساسي ،

و بما أن "خنافس الروث" تتغذي على الروث و كذلك يرقاتها

ايضاَ تتغذي على الروث .

فإنهم يعيشون بشكل كامل فى بحيرات من الروث .

فى جنوب أفريقيا ، لدينا حوالي 800 نوع من "خنافس الروث" ،

و فى أفريقيا عامةً لدينا 2000 نوع و فصيلة من "خنافس الروث" ،

و فى العالم لدينا نحو 6000 نوع من "خنافس الروث" .

لذلك ، من وجهة نظر الخنافس ، فإن الروث جيد جداً .

إذا لم تكن مستعدا لأن يصبح الروث تحت أظافرك

وأن تحفر في الروث ، فإنك لن ترى

90 بالمئة من فصائل خنافس الروث.

لأنهم يتجهون مباشرة إلى داخل الروث،

بشكل مباشر إلى الأسفل، ومن ثم يسافرون ذاهبا وايابا.

بين الروث وسطح التربة

والعش الذي يصنعونه تحت الأرض.

لذلك السؤال هو كيف يتعاملون مع هذه المادة؟

إن أغلب خنافس الروث تلفها كرزمة من نوع ما.

عشرة بالمئة من الفصائل تنتج كرة،

والتي يدحرجوناها بعيدا عن مصدر الروث،

ويطمرونها عادة بعيدا عن مصدر الروث،

ولديهم نمط معين من التصرف

والتي يمكنهم من دحرجة هذه الكرات.

ماتشاهدونه الآن هو مالك فخور لكرة روث جميلة.

إنه ذكر

لأن لديه القليل من الشعر على الجزء الخلفي من أرجله،

وهو بكل وضوح سعيد بما يجلس عليه هناك.

وبعد ذلك هو على وشك بأن يكون ضحية

لسحق وإنتزاع شرير (ضحك).

وهذا مؤشر واضح

بأن هذا المصدر ذو قيمة عالية.

ولأن المصادر القيمة يجب الحفاظ عليها

وحمايتها بطريقة محددة، نحن نعتقد

بأن السبب الذي يجعلها تدحرج الكرات بعيدا هو ذلك،

لأن المنافسة هنا

هي عبارة عن الإحتفاظ بالروث.

لذلك هذا الروث حقيقة -- بالأصح، كان روثا

قبل 15 دقيقة من التقاط الصورة،

ونحن نعتقد أن المنافسة الشديدة

والتي تجعل من الخنافس متكيفة جدا

لدحرجة كرات الروث.

عليك تخيل هذا الحيوان هنا

يتحرك عبر مروج عشبية افريقية.

رأسها للأسفل. وتمشي بالعكس.

إنها واحدة من أكثر الطرق غرابة لنقل الطعام لأي اتجاه،

وفي نفس الوقت يجب لهذه الطريقة أن تتعامل مع الحرارة.

إنها إفريقيا. إنها حارة.

ما أود مشاركتكم به الآن

هو بعض التجارب التي درسناها أنا وزملائي

عن كيفية تعامل خنافس الروث

مع هذه المشاكل.

شاهد هذا الخنفس،

وهناك شيئين أريد منك أن تكون متنبها لهما.

الأول كيف تتعامل مع العوائق

والتي وضعناها في طريقها. انظر، شاهد، انها ترقص قليلا،

ومن ثم تتابع إلى نفس الإتجاه تماما

والذي أخذته في المرة الأولى.

رقصة صغيرة، ومن ثم يتجه إلى اتجاه محدد.

واضح جدا بأن هذه الحيونات تعرف إلى أين تذهب

وهي تعرف إلى اين تريد الذهاب،

وهذا شيء في غاية الأهمية

تخيل معي، أنت واقف بجانب كومة الروث،

ولديك كومة الشطائر الرائعة والتي تريد أن تأخذها بعيدا من الأشخاص الآخرين،

فإن أسرع طريقة لفعل ذلك هو فعله بخط مستقيم.

لذلك أعطيناهم مجموعة أخرى من المهام ليتعاملو معها،

والذي فعلناه هنا بأننا أدرنا الآرض

من تحت أرجلهم. شاهد استجابتها لذلك.

هذا الحيوان أدير العالم من تحت أرجله

أدير بزاوية 90 درجة.

لكنه لم يحجم. هو يعرف تماما إلى أين يريد أن يذهب،

وهو يتجه مباشرة بهذا الإتجاه المحدد.

سؤالنا الثاني هو،

كيف يفعلون ذلك؟

ماذا يفعلون؟ وهل هناك تلميح متوفر لدينا.

بين الحين والآخر يقومون بتسلق الكرة

ويشاهدون العالم من حولهم.

وإلى ماذا تتصور أنهم ينظرون

عندما يتسلقون الكرة إلى أعلى؟

ماهي الدلائل البديهية التي يمكن لهذه الحيوانات استخدامها

لتوجه حركتها؟ وأكثرها بداهة

هو النظر إلى السماء، لذلك فكرنا،

إلى ماذا يمكنهم النظر في السماء؟

والشيء البديهي هو النظر إلى الشمس.

لذلك قمنا بتجربة كلاسيكية،

بتحريك الشمس.

ما سنقوم بفعله الآن هو عمل ظل للشمس بلوح

ومن ثم نحرك الشمس بمرآة

إلى مكان مختلف تماما.

وونظر إلى ماتقوم الخنافس بفعله.

إنها ترقص بشكل مضاعف،

ومن ثم تتجه بالضبط إلى الإتجاه نفسه

والتي ذهبت إلى في المرة الأولى.

ماذا يحدث الآن؟ بكل وضوح إنهم يبحثون عن الشمس.

الشمس هي دليل مهم لهم في السماء.

لكن الشمس ليست دائما متوفرة لك،

لأنها تختفي تحت الأفق عند المغيب.

ماذا يحدث للسماء هنا

أنه هناك نمط كبير من الضوء المستقطب في السماء

والذي لا أستطيع أنا أو أنت رؤيته. إنها الطريقة التي بنيت بها أعيننا.

لكن الشمس في الأفق هنا

ونحن نعلم أنه عندما تكون الشمس في الأفق،

افترض أنها فوق هذا الجزء،

هناك شمالا وجنوبا، كمية كبيرة من الدروب عبر السماء

من الضوء المستقطب لا نستطيع رؤيتها

والتي تستطيع الخنافس رؤيتها.

كيف نفحص ذلك؟ هذا سهل.

ما نقوم به هو وضع مرشح للاستقطاب،

ندخل الخنفس تحته، ويكون بذلك الفلتر في الزاوية المناسبة

لنمط الإستقطاب في السماء.

يخرج الخنفس من تحت الفلتر

ومن ثم تستدير إلى اليمين،

لأنها تعود تحت السماء

والتي توجهت لها أساسا

ومن ثم تقوم باعادة توجيه نفسها مرة أخرى

إلى الإتجاه الذي كانت ذاهبة له بالأساس.

إذن وبشكل بديهي تستطيع الخنافس رؤية الضوء المستقطب.

حسنا، ما استنتجناه حتى الآن هو،

ماذا تفعل الخنافس؟ إنها تدحرج الكرات.

كيف يفعلون ذلك؟ حسنا، إنهم يدحرجونها بخط مستقيم.

كيف يحافظون على الخط المستقيم؟

بالبحث عن دلائل عليا في السماء،

بعضها لا نستطيع أنت وأنا رؤيتها.

لكن كيف يختارون هذه الدلائل السماوية؟

هذا هو ما اهتممنا به بعد ذلك.

إن ذلك التصرف الظريف المحدد،أقصد الرقص،

الذي توقعناه مهما، لأنه انظر،

انها تقف بين فترة وأخرى،

ومن ثم تتجه إلى الإتجاه الذي تريد الذهاب إليه.

ماذا تراهم يفعلون عندما يقومون بهذه الرقاصات؟

إلى أي حد نستطيع أن ندفعهم قبل أن يعيدوا توجيه أنفسهم؟

وفي هذه التجربة هنا، ما فعلناه هو اننا أجبرناهم

إلى الدخول في قناة، وكما ترى لم يجبر على الدخول في

هذه القناة المحددة،

ومن ثم وبشكل متدرج قمنا بازاحة الخنفس بزاوية 180

حتى انتهى الأمر بهذا الفرد أن يذهب بالإتجاه المعاكس تماما

للاتجاه الذي أراد الذهاب له بالأساس.

دعونا نرى ماهو رد فعله

عندما يتجه بزاوية 90 هنا،

وهنا هو يسير -- وعندما ينتهي به المطاف هنا،

سيكون في الاتجاه الخطأ بزاوية قدرها 180 درجة.

وانظر ماهي ردة فعله.

انها يمارس رقصة صغيرة، يستدير،

ومن ثم يتجه مرة أخرى إلى هنا. انه يعرف تماما إلى أين يذهب.

إنه يعرف بالضبط ماهي المشكلة،

ويعرف بالضبط كيف يتعامل معها،

والرقص هو سلوك التحول

الذي يسمح لهم باعادة توجيه أنفسهم.

إذن هذه الرقصة، لكن بعد قضاء سنوات عديدة

جالسا في أدغال أفريقيا أشاهد خنافس الروث في أيام جميلة حارة،

لاحظنا بأن هناك سلوكا آخر

مرتبط بسلوك الرقص.

بين الحين والآخر، عندما يتسلقون إلى أعلى الكرة،

يمسحون أرجلهم.

وانظر اليه يفعلها مرارا.

هذا يجعلنا نفكر، ماذا يحصل هنا؟

بكل وضوح الأرض في غاية الحرارة، وعندما تكون الأرض حارة،

يرقصون بشكل أكبر، وعندما يقومون بهذه الرقصة المحددة،

يمسحون أسفل أقدامهم.

ونحن نعتقد أن ذلك من الممكن أن يكون سلوكا لتنظيم الحرارة.

اعتقدنا أنه ربما مايفعلونه هو محاولة

الفرار من التربة الحارة بالإضافة للبصق على وجوههم

لتبريد رؤوسهم.

من أجل معرفة الحقيقة قمنا بتصميم مجموعة من الميادين.

أحدهم حار، والآخر بارد.

ظللنا هذا. وتركنا هذا حارا.

بعد ذلك قمنا بتصوريرهم بكميرا حرارية.

ما تنظر إليه هنا هو صورة حرارية

للنظام، وما تستطيع رؤيته هنا يتصاعد من

الروث هو كرة روث باردة.

الحقيقة، أنه إذا نظرت إلى درجة الحرارة هنا،

ستجد بأن الروث بارد (كوول) . (ضحك)

ما يهمنا هنا هو مقارنة حرارة

الخنفس مقارنة بالأرض.

درجة حرارة الأرض هي حوالي 50 درجة مئوية.

درجة حرارة الخنفس والكرة هي حوالي

30 إلى 35 درجة مئوية،

لذلك هذه كرة كبيرة من البوظة

والتي تقوم هذه الخنفسة بنقلها عبر الواحة الحارة.

هي لا تتسلق. هي لا ترقص، لأن

درجة حرارة جسمها منخفضة نسبيا.

هي تقريبا مشابه لدرجة حرارة جسمك وجسمي.

وماهو مثير للاهتمام بأن هذا الدماغ الصغير ممتاز (كوول).

لكن إذا فعلنا العكس الأن ماذا سيحدث في البيئة الحارة،

انظر إلى درجة حرارة التربة.

انها حوالي 55 إلى 60 درجة مئوية.

انظر كم مرة ترقص الخنفسة.

وانظر إلى أرجلها الأمامية. انها حارة جدا.

تترك الكرة ظلال حراريا صغيرا،

وتتسلق الخنفس إلى أعلى الكرة

وتمسح وجهها، وفي كل المرات تحاول أن تبرد نفسها،

هذا هو اعتقادنا، وتتجنب حرارة التراب الذي تمشي عليه.

ومافعلناه بعد ذلك هو وضح أخذية صغيرة على هذه الأرجل،

لأن هذه طريقة لفحص ما إذا كانت الأرجل

مسؤولة عن تحسس حرارة التربة.

وإذا نظرت هنا، مع الأحذية تتسلق الخنافس الكرة بشكل أقل

مقارنة بعدم وجود أحذية.

لذلك نصف هذه باحذية التبريد.

استخدمنا مركب له علاقة بالأسنان لعمل هذه الأحذية.

وقمنا كذلك بتبريد كرات الروث، لذلك كنا قادرين

على وضع الكرة في الثلاجة، واعطائهم كرة جميلة وباردة من الروث،

وكانت النتيجة أن الخنافس تسلقت الكرة بشكل أقل

من عندما كانت الكرة حارة.

هذا يسمى التدعيم. هو سلوك حراري

نقوم به أنت وأنا عندما عندما نعبر الشاطيء،

نقفز على منشفة ، أحدهم لديه هذه المنشفة --

"آسف، لقد قفزت على منشفتك." --

وبعدها تركض عبر منشفة شخص آخر،

وبهذه الطريقة تتجنب حرق قدميك.

وهذا هو بالضبط ماتقوم الخنافس بفعله هنا.

على كل حال، هناك قصة أخرى أريد أن أشارككم بها،

عن هذه الفصائل المحددة.

هي من جنس اسمه Pachysoma .

هنالك 13 فصيل من هذا الجنس، ولديهم

سلوك محدد والذي أعتقد بأنك ستراه ممتعا.

هذا خنفس الروث. انظر ماذا يفعل.

هل تستطيع أن تلاحظ الفرق؟

إنها لا تسير بهذا البطء بشكل طبيعي. إنها بالعرض البطيء.

لكنها تمشي للأمام،

وهي في الحقيقة تأخذ حبة صغيرة من الروث المجفف معها.

هذا صنف آخر من الجنس نفسه

لكن لديه نفس سلوك انتزاع المؤن.

هناك شيء آخر ممتع لسلوك خنفس الروث هذا

والذي نجده مذهلا إلى حد ما،

وهو أنها تزود الطعام والمؤن للعش.

شاهد هذا الفرد هنا، وما يحاول فعله

هنا هو اقامة عش.

لم يعجبه المكان الأول،

لذلك جاء بمكان آخر،

وبعد 50 دقيقة، انتهى بناء العش،

وذهب لجلب المؤن والبحث عن الطعام

في كومة من القطع الصغيرة من الروث الجاف.

وما أريدك أن تلاحظه هو المسار الخارجي

مقارنة بمسار الإتجاه نحو المنزل، ومقارنة الإثنين.

سترى بأن مسارالإتجاه نحو المنزل

هو مباشر أكثر من المسار الخارجي.

في المسار الخارجي، هو دوما في طور البحث

عن قطعة جديدة وصغيرة من الروث.

في طريق العودة للمنزل، هو يعرف أين يقع المنزل.

ويريد العودة إليه بشكل مستقيم.

الشيء المهم هنا بأن هذه الرحلة ليست باتجاه واحد،

كما هو الحال في أكثر خنافس الروث. هذه الرحلة تتكرر

ذهابا وايابا بين موقع المؤن و موقع العش.

انظر، سوف ترى

جريمة جنوب افريقية أخرى تحل الآن. (ضحك)

جاره يسرق منه كرات الروث خاصته.

ما يهمنا هنا

هو سلوك يطلق عليه اسم دمج المسار.

وما يحدث هو أن الخنفس

لديها نقطة منزل، هي تخرج للخارج في مسار ملفوف

باحثة عن الطعام، وبعد ذلك عندما تعثر على الطعام،

تتجه بشكل مستقيم إلى المنزل. هي تعرف بالضبط موق منزلها.

هناك طريقتين تمكنها من القيام بذلك،

ونستطيع اختبار ذلك بازاحة الخنفس

إلى مكان آخر عندما يكون في موقع البحث عن الطعام.

إذا كانت تستخدم نقاط الإستدلال، ستقوم بايجاد منزلها.

أما اذا كانت تستخدم مايسمى دمج المسار،

فإنها لن تتمكن من العثور على منزلها. وسوف ينتهي بها المطاف في موقع آخر،

وماتفعله هنا إذا كانت تستخدم دمج المسار

هو أنها تعد خطواتها أو تقيس المسافة بهذا الاتجاه.

انها تعرف طريقة المشي إلى المنزل، وتعرف أنه بذلك الإتجاه.

إذا قمت بازاحتها، فسينتهي بها المطاف في المكان الخطأ.

دعونا نرى ماذا سيحصل عندما نضع هذه الخنفسة

قيد الإختبار بتجربة مماثلة.

هذا هو مجربنا الماكر.

هو يقوم بازاحة الخنفسة من مكانها الأساسي.

والآن دعونا نرى ما سيحصل.

ما حصلنا عليه هو مخبأ. هذا هو المكان الذي كان فيه مكان البحث عن الطعام.

وتم ازاحة مكان البحث عن الطعام إلى مكان آخر.

إذا كان يستخدم التوجيه بواسطة نقاط الإستدلال،

فإنه يجب أن يكون قادرا على ايجاد المخبأ،

لأنه سيكون قادرا على معرفة نقاط الإستدلال حولها.

إذا كان يستخدم دمج المسار،

فإنه سينتهي به المطاف في المكان الخطأ هنا.

دعونا نرى ما سيحدث

عندما نضع الخنفس عبر الإختبار الكامل.

إذن هناك هو هناك.

كان على وشك التوجه للمنزل، وانظروا ماذا حصل.

عار.

ليس لديه دليل.

إنه يبدأ في البحث عن منزله في المسافة الصحيحة

بعيدا عن الطعام، لكن من الواضح أنه ضائع تماما.

إذن هذا الحيوان يستخدم دمج المسار

لمعرفة طريقه، والمختبر الماكر

وجهها إلى أقصى اليسار وتركها. (ضحك)

ما ننظر إليه هنا هو مجموعة من الحيوانات

والتي تستخدم البوصلة، ويستخدمون الشمس كبوصلة

لإيجاد الطريق من حولهم،

ولديهم نوع من النظام

لقياس هذه المسافة،

ونحن نعلم أن هذه الفصائل هنا في الحقيقة

تعد خطواتها. هذا مايستخدمونه كعداد المسافات،

عداد للخطوات، لايجاد طريق العودة للمنزل.

لا نعلم حتى الآن ما تستخدمه خنافس الروث لفعل ذلك.

ماذا تعلمنا من هذه الحيوانات

ذات الدماغ بحجم حبة الأرز؟

حسنا، نعرف أنها تستطيع دحرجة الكرات بخط مستقيم

باستخدام علامات سماوية.

نعلم أن سلوك الرقص هو سلوك للتوجيه

وسلوك لتنظيم الحرارة أيضا،

ونعلم أيضا أنهم يستخدمون نظام دمج المسار

لإيجاد طريق العودة للمنزل.

من حيوان صغير يتعامل مع مادة مقززة إلى حد ما

نستطيع أن نتعلم كثيرا من الأشياء الرائعة

بعمل أنماط من السلوك والتي قد لا نستطيع أنت وأنا فعلها.

شكرا. (تصفيق)