وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017

راز مهاجرت پرندگان- جلسه هفتم

پرندگان چگونه موفق می شوند بدون آنکه راه خود را گم کنند، همه ساله یک مسیر یا بپیمایند؟ چگونه این مهاجران کوچک و زیبا می توانند با کمال دقت به نقطه عزیمت خود باز گردند؟ چگونه می شود بدون مسیر راه و قطب نما راه را در آسمان یافت؟....
عکس نویسنده
عکس نویسنده
نویسنده : نسرین صادقی
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

راز مهاجرت پرندگان- جلسه هفتم

 

اهداف جلسه:

• آشنایی با جهت یابی در پرندگان مهاجر
• آشنایی با مغناطیس زمین و جهت یابی پرندگان
• آشنایی با نظریه اصلی در رابطه با جهت یابی پرندگان


 

 

وسایل مورد نیاز:

• کامپیوتر مجهز به اینترنت

مقدمه


تاکنون به مطالب مهمی درباره مهاجرت پرندگان اعم از دلیل مهاجرت، مسیر مهاجرت و مسافت پروازی پرندگان، اشاره شد. اما آیا تا این بخش از پروژه به مهم ترین و جذاب ترین بخش مهاجرت پرندگان اندیشیده اید؟ آیا این سئوال در ذهنتان شکل گرفته است که پرندگان چگونه موفق می شوند بدون آنکه راه خود را گم کنند، همه ساله یک مسیر یا بپیمایند؟ چگونه این مهاجران کوچک و زیبا می توانند با کمال دقت به نقطه عزیمت خود باز گردند؟ چگونه می شود بدون مسیر راه و قطب نما راه را در آسمان یافت؟
اینها سئوالاتی است که قصد داریم در این جلسه به آنها بپردازیم.

 

 جهت یابی

به نظر شما پرندگان مهاجر چگونه مسیر مهاجرت خود را از مبدأ با کمال دقت به سمت مقصد می پیمایند و این مسیر را مجدد باز می گردند؟ بررسی پدیده مهاجرت پرندگان در پایان قرن گذشته توجه بسیاری از دانشمندان را به خود جلب کرد و موضوع پژوهش بسیاری از محققان گردید. تعدادی پرنده علامت گذاری شدند تا پس از بازگشت مجدد به همان محل، قابل شناسایی باشند. این شیوه علمی، که حلقه گذاری شناخته شده ترین شکل آن است، مطالعه رفتار مهاجرت پرندگان و ردیابی مسیر های اصلی آنان را در هنگام جابه جایی ممکن ساخت.

راز مهاجرت پرندگان- جلسه هفتم

 

 

پس از آزمایش های متعدد دانشمندان دریافتند که پرندگان از طریق دو نوع علایم راهنما جهت یابی می کنند. بعضی از روی نشانه های سماوی که پرندگان روز پرواز از وضعیت خورشید، و پرندگان شب پرواز از وضعیت ستارگان، و بعضی از روی نشانه های ارضی، وضعیت مکانی از قبیل عوارض زمینی، سیستم های آبی، کوستان ها یا خطوط ساحلی، وضعیت بوم شناختی: مانند جنگل های انبوه و پهنه های آبی، و وضعیت هواشناختی: مانند جهت بادی غالب، یا توده های هوا با درجه حرارت و رطوبت متفاوت.
از نشانه های ارضی برای جهت یابی در مقیاس محلی نیز استفاده می شود و همین نشانه ها را پرندگان یکجا نشین و غیر مهاجر برای جا به جایی در قلمرو خود به کار می گیرند، در حالی که نشانه های سماوی برای طی مسافت های طولانی مناسب ترین اند. 

راز مهاجرت پرندگان- جلسه هفتم

 

 

اما در این جا سئوال پیش می‌آید، زمانی که ‌پرندگان از روی اقیانوس‌ها عبور می‌کنند چگونه مسیر خود را تعیین می‌کنند؟ زمانی که هوا ابری است و ماه و ستاره‌ها دیده نمی‌شود مسیر خود را چگونه پیدا می‌کنند؟
سال ها بعد بعضی از محققان دریافتند که باید انواع دیگر جهت یابی حداقل به عنوان مکمل این دو گونه وجود داشته باشد و چنین فرض می کنند که پرندگان برای پرواز از میدان مغناطیسی زمین کمک می گیرند.
فیلم مهاجرت پرندگان بر فراز شهر را مشاهده نمایید.

 

  • جهت یابی پرندگان مهاجر
     
    جهت یابی پرندگان مهاجر

 

 مغناطیس زمین و جهت یابی پرندگان

با توجه به سئوالات مطرح شده در بخش قبل به نظر شما پرندگان چگونه مسیر مهاجرت خود را می یابند؟ در سال 1950 "هانس فرومه" زیست شناس آلمانی با توجه به تحقیقاتی که بر روی سینه سرخ های در قفس انجام داد دریافت، این پرندگان در زمان مهاجرت همیشگی خود به اسپانیا، نا آرام شده و در قفس تمایل به پرواز در یک جهت دارند. با توجه به این نکته که در آن دوره، همه بر این باور بودند که جهت یابی پرندگان در مهاجرت به کمک خورشید، ماه و ستاره ها است، اما قفس های سینه سرخ ها درون اتاق های پرده دار قرار داشتند و اگر چنین بود باید آن ها، در یافتن جهت به مشکل برمی خوردند ولی اینطور نبود. 

راز مهاجرت پرندگان- جلسه هفتم

 

در سال 1966 میلادی جانورشناسی به نام "ولفگانگ ویلسچ کو" نشان داد که جهت پرواز پرندگان را می توان به کمک آهنرباهای قوی، تغییر داد. بنابر این مغناطیس زمین، یکی از گزینه های محتمل بود.

تحقیقات او ثابت کرد که اکثر پرندگان می توانند میدان مغناطیسی زمین را احساس کنند و امروزه ما می دانیم که حیوانات مختلف برای یافتن مسیر خود از میدان مغناطیسی زمین استفاده می کنند.

اما این کار چگونه اتفاق می افتد؟ آثار داخلی این حس برتر در پرندگان مدت ها به صورت یک راز باقی بود. اما اکنون پژوهشگران معتقدند که نحوه احساس مغناطیسی از جانب پرندگان را یافته و حتی چگونگی مسیریابی با این روش را نیز کشف کرده اند.
در سال 1975 میلادی مشخص شد که بعضی از باکتری هایی که در گل و لای دریا زندگی می کنند حاوی زنجیره ای از کریستال های ترکیبات آهن همسو با میدان مغناطیسی زمین هستند. این زنجیره ها باکتری ها را در امتداد این میدان قرار می دهند تا به سمت پایین شناور و از آب های پر از اکسیژن دور شوند. در این حالت، هر باکتری یک قطب نمای کوچک است.

راز مهاجرت پرندگان- جلسه هفتم

 

 

چنین امری این فرضیه که بعضی از حیوانات دارای سلول هایی حاوی کریستال های مشابه هستند، را تقویت کرد. دانشمندان احتمال می دادند که حرکات سلول ها به حیوانات امکان می دهد که میدان های مغناطیسی را احساس کنند. یافتن این سلول ها در بدن حیوانات چندان آسان نبود. کریستال های مغناطیسی در میان پرندگان، اولین بار در میان کبوترهای خانگی کشف شد.

 انتهای عصب های پوست در داخل منقار بالایی کبوتر حاوی مقدار زیادی ساختارهای گلوله ای شکل پر از آهن است. اثبات کاربرد این ساختارها برای حس مغناطیسی، چندین دهه طول کشید.
به تازگی ساختارهایی مشابه در سینه سرخ ها، چکاوک ها و مرغ خانگی یافت شده است. این گونه ها منشأ های متفاوت داشتند ولی اکنون مشخص شده است که حسگرهای مغناطیسی آهنی در اکثر پرندگان وجود دارد.

 

 نظریه اصلی در رابطه با جهت یابی پرندگان

در همان زمان در حالی که شماری از پژوهشگران به دنبال کریستال های مغناطیسی در حیوانات بودند، برخی دیگر راه کاملاً متفاوتی را در پیش گرفتند. "کلاوس شولتن" دانشمند بیوفیزیک دانشگاه ایلینویز شماری از واکنش های شیمیایی غیر معمول را مطالعه کرده است که می توانند تحت تأثیر مغناطیس قرار گیرند. او دریافت که اگر واکنش های مشابه در موجودات زنده اتفاق بیفتد آن ها قادر به کشف مغناطیس خواهند بود.

راز مهاجرت پرندگان- جلسه هفتم

 


الکترون ها، معمولاً دو به دو، دور یک مولکول می گردند اما نور می تواند این حرکت را با منحرف کردن یکی از آن ها به سمت مولکولی دیگر به هم بزند. نتیجه امر تشکیل یک جفت اصلی (رادیکال) است که هر کدام شامل مولکول همراه با یک الکترون است.

الکترون ها دارای خاصیتی کوانتومی موسوم به اسپین هستند و در یک جفت اصلی، اسپین های دو الکترون غیرجفت به هم مرتبط هستند و یا با هم می چرخند و یا در جهت مخالف، گردش می کنند. زاویه میدان مغناطیسی می تواند بر روی حرکت الکترون ها از یکی از این حالت های اسپین به دیگری تأثیر بگذارد و این تأثیرات تکرار می شود تا بر سرعت واکنش های شیمیایی مستلزم جفت رادیکال اثر گذارد.
شولتن در سال 1978 میلادی ایده ای را مطرح کرده بود که مطابق آن زوج ها یا جفت های اصلی می توانند به تشریح علت حس مغناطیسی کمک کنند.

او دریافت که جفت های اصلی نیازمند نور هستند و احتمالاً در چشم قرار دارند. اگر سلول های شبکیه به مولکولی آغشته شوند که جفت های رادیکالی تشکیل داده است و همه مولکول ها در یک راستا در سلول باشند، زاویه این مولکول ها و رفتار آن ها در یک میدان مغناطیسی، در شبکیه نیم کره چشم پرنده عوض می شود. اگر پرنده بتواند به نحوی الگوهای متغیر را در شبکیه تشخیص دهد، بنابراین می تواند میدان مغناطیسی زمین را احساس کند.

راز مهاجرت پرندگان- جلسه هفتم

 

 

همان طور که می دانیم هیچ مولکولی نمی تواند جفت رادیکال های موجود در چشم را تشکیل دهد. در سال 1998 میلادی شولتن خبردار شد پروتئین هایی به نام کریپتوکروم ها در گیاهان و حیواناتی یافت می شود که قادر به دیدن نور آبی هستند و نقش اصلی آن ها تنظیم دقیق ساعت های درونی است. شولتن می گوید: "وقتی با این پروتئین آشنا شدم راحت روی صندلی لم دادم و فهمیدم این دقیقاً همان چیزی است که دنبالش بودم."


هنوز مشکلاتی باقی است اما شولتن بر حرفش پافشاری می کند و می گوید: "یک چیز روشن است و آن اینکه قطب نمای پرندگان در چشم آن ها قرار دارد. در حقیقت ارتباط تنگاتنگ میان دید و احساس مغناطیسی نشان می دهد که پرندگان می توانند میدان های مغناطیسی را ببینند." شولتن باور دارد: شاید این میدان ها به صورت ناحیه هایی از نور و سایه و در بالای آن چیزی باشند که پرندگان می بینند.

 به این ترتیب می توان در مورد اقدام "کاترین استاپوت" از دانشگاه فرانکفورت که سعی کرد موقعیت سینه سرخ ها را با پوشاندن چشم راست آن ها با عینک های برفکی مختل کند، توضیح داد، چون پرندگان ممکن است از خط ها و لبه ها برای تشخیص آنچه می بینند و اطلاعات مغناطیسی نامشخص، استفاده کنند. اگر عکس مربوط تیره باشد پرندگان دیگر قادر به تشخیص تصویر و پوشش روی آن نیستند.

راز مهاجرت پرندگان- جلسه هفتم

 

 

استاپوت، فقط چشم راست پرنده را پوشاند زیرا ویلتسچ کو، دریافت که قطب نمای سینه سرخ ها، در چشم راست آن ها است و همین امر در مورد اکثر پرندگان مهاجر، صدق می کند.

شاید جالب باشد که بدانید داشتن دو قطب نما در چشم ها، اطلاعات بیش تری به دست نمی دهد و دلیلی وجود ندارد که در هر چشم یک قطب نما، وجود داشته باشد. تاکنون تنها چکاوک های باغی در هر دو چشم، قطب نما داشته اند. این ایده که پرندگان دارای یک نمایشگر برای قطب نمای خود در بالای سرشان هستند بسیار مهیج است اما هنوز اثبات نشده است.

 

تکلیف1: درباره کلماتی که در بخش سوم درس آمده و زیر آن خط کشیده شده اسپین و پروتئین کریپتوکروم  در اینترنت جستجو کنید و اطلاعات کامل تری کسب نمایید.


تکلیف2: نظریه های مطرح شده در زمینه جهت یابی پرندگان مهاجر را بیابید. کدام یک از آنها به واقعیت نزدیک تر است؟ نتایج تحقیقات خود را به صورت گزارش کامل برای ما ارسال نمایید. 


محل بازدید/ اردو/ خرید: برای آشنایی بیش تر با مهاجرت پرندگان به ایران و هم چنین محل زمستان گذرانی آنها می توانید از منطقه حفاظت شده و تالاب بین المملی انزلی در شمال کشورمان بازدید نمایید.

 

منابع مطالعه: جهت کسب اطلاع بیش تر در زمینه مهاجرت پرندگان به وب سایت زیر مراجعه نمایید.

http://www.jamejamonline.ir/NewsPreview/997677984108354727

بخش پژوهش های دانش آموزی سایت تبیان
تهیه: الهام گارسچی - تنظیم: یگانه داودی

 

مطالب مرتبط

نظریه راز مهاجرت پرندگان- جلسه اول
نظریه راز مهاجرت پرندگان– جلسه دوم
نظریه راز مهاجرت پرندگان– جلسه سوم
نظریه راز مهاجرت پرندگان– جلسه چهارم
نظریه راز مهاجرت پرندگان– جلسه پنجم
نظریه راز مهاجرت پرندگان– جلسه ششم
نظریه راز مهاجرت پرندگان– جلسه هفتم
نظریه راز مهاجرت پرندگان– جلسه هشتم

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین