لطالما حيَّرت ظاهرة “المحاكاة البيتسية” العلماء؛ ففي عالم الحيوان، تقلد بعض الكائنات غير الضارة؛ والتي تسمى المُقلّدات، كائنات خطيرة أو غير مستساغة لتجنب الافتراس.
وأظهرت دراسة جديدة منشورة في دورية “نيتشر” (Nature) أن قدرة الحيوانات المفترسة على الإدراك تلعب دوراً محورياً في تحديد مستوى الدقة المطلوبة للحيوانات التي تقلد الكائنات الضارة لتجنب الافتراس.
وهذه الدراسة المبتكرة، التي استخدمت نماذج ثلاثية الأبعاد مطبوعة بتقنية عالية لدبابير وأنواع مختلفة من الذباب الحوام المقلد، تقدم تفسيرات جديدة لسبب عدم تطور المحاكاة لتكون “مثالية” دائماً في الطبيعة.
“المحاكاة البيتسية”
و”المحاكاة البيتسية” آلية دفاعية تقوم بها كائنات غير مؤذية عبر تقليد الشكل، أو الألوان، أو السلوكيات الخارجية لكائنات أخرى خطيرة، أو غير مستساغة للمفترسين، بهدف تجنّب الافتراس.
وقد سُمّيت هذه الظاهرة على اسم عالم الأحياء البريطاني هنري والتر بيتس، الذي وثّقها لأول مرة خلال دراسته للفراشات في غابات الأمازون في القرن التاسع عشر.
ومن أبرز أمثلة “المحاكاة البيتسية” تقليد بعض أنواع الذباب غير السام لألوان وأشكال الدبابير، وهي كائنات معروفة بلسعتها المؤلمة، ما يدفع المفترسات، مثل الطيور، لتجنب مهاجمتها.
ويعتمد نجاح هذا النوع من التقليد على درجة الشبه الظاهرة للمفترس، إذ إن تقليداً دقيقاً يزيد من فرص نجاته، بينما تقليداً ضعيفاً قد يؤدي إلى افتراسه.
وتثير “المحاكاة البيتسية” تساؤلات علمية مستمرة حول مدى دقة التقليد المطلوبة، ولماذا لا تصل بعض الأنواع إلى مستويات تقليد مثالية، على الرغم من الفوائد الواضحة.، وتُعد هذه الظاهرة محوراً مهماً في دراسة التفاعل بين المفترسات والفرائس، وتكشف عن تعقيدات كبيرة في فهم كيف تطوّرت أنماط الحماية في الطبيعة، ليس بالقوة، بل بالخداع البصري والسلوكي.
ولكن لماذا نجد في الطبيعة درجات متفاوتة من هذه المحاكاة، من شبه المثالية إلى شبه المعدومة؟ لماذا لا تتطور كل هذه الكائنات المقلدة لتصبح نسخة طبق الأصل من نماذجها الخطرة، طالما أن ذلك يوفر لها حماية أفضل؟
لحل هذا اللغز، قام فريق بحثي باستخدام نماذج ثلاثية الأبعاد مطبوعة بعناية شديدة، تحاكي الدبابير، وأنواعاً مختلفة من الذباب المقلد.
وكشفت الدراسة أن قدرة الحيوانات المفترسة على التمييز والإدراك، تلعب دوراً حاسماً في تحديد مدى الدقة التي تحتاجها هذه الكائنات المقلدة لكي تنجو.
كما أكدت الدراسة أن الطيور استطاعت التمييز بين الحشرات المؤذية، وتلك المقلدة بدقة عالية، خاصة عندما يتعلق الأمر باللون والحجم، أكثر من النمط والشكل.
أما المفترسات اللافقارية، فقد كانت أسهل خداعاً، ولم تُظهر نفس القدرة على التمييز، وهو ما قد يفسّر لماذا تستمر بعض “التقليدات السيئة” في البقاء، والتكاثر.
واستخدم الباحثون تقنية مبتكرة لإنشاء نماذجهم التجريبية؛ فبدأوا بمسح ثلاثي الأبعاد لدبابير حقيقية وذباب حوام مقلد، ثم قاموا بتوليد تدرجات في السمات البصرية الرئيسية مثل الشكل واللون والنمط والحجم، مما سمح لهم بإنشاء أشكال مقلدة تتراوح من الموجودة في الطبيعة إلى أشكال افتراضية غير موجودة.
مجسمات ثلاثية الأبعاد
بعد ذلك، قام الباحثون بتحويل هذه التصميمات الرقمية إلى مجسمات مادية ملموسة باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد، وخذه التقنية الحديثة مكنتهم من بناء نماذج دقيقة للحشرات، طبقة فوق طبقة، باستخدام مواد خاصة.
وبهذه الطريقة، تمكن الفريق من إنشاء مجموعة واسعة من “الحشرات” المقلدة المادية، والتي تختلف في مدى دقتها، بعضها يشبه الدبور الحقيقي إلى حد كبير، وبعضها أقل دقة، وبعضها الآخر كان تصميماً فريداً لم يُرَ من قبل في الطبيعة.
وسمحت تلك التصميمات باختبار هذه النماذج الملموسة في بيئة واقعية، ومراقبة ردود فعل الحيوانات المفترسة عليها بشكل مباشر، وأتاح لهم ذلك فهم أفضل وأكثر دقة لكيفية تأثير درجة التشابه (أو الدقة) على مدى حماية الكائن المقلد من الافتراس، وهو أمر لم يكن ممكناً باستخدام الأساليب التقليدية.
أشار الباحثون إلى أن هذه المحفزات المطبوعة ثلاثية الأبعاد، على الرغم من كونها ليست نسخاً مطابقة تماماً للحشرات الحقيقية؛ مثل شفافية الأجنحة أو الحركة، إلا أنها تُعد “قفزة نوعية” مقارنة بالدراسات السابقة التي استخدمت فريسة اصطناعية.
ومكنت هذه المنهجية الفريدة الباحثين من اختبار العديد من الفرضيات الأساسية حول وجود محاكاة بيتسية غير دقيقة؛ وأظهرت النتائج أن المحاكيات عالية الدقة، حتى لو لم تكن مثالية، لا تزال تخضع لضغط انتقائي يدفعها نحو مزيد من الدقة من قبل الطيور المفترسة القادرة على التمييز.
كما بينت الدراسة أن المحاكيات التي تحاول تقليد أنواع متعددة من النماذج الخطرة؛ وهو ما يسمى “المحاكاة متعددة النماذج” لا تحصل على حماية إضافية، مقارنة بتلك التي تتمتع بدقة مماثلة لنموذج واحد فقط، مما يشير إلى أن محاولة خداع الجميع قد لا تكون الاستراتيجية المثلى.
بالإضافة إلى ذلك، كشفت الدراسة أن بعض السمات البصرية، مثل الشكل والنمط، قد تخضع لضغط انتقائي أضعف للدقة مقارنة بالحجم، وخاصة اللون، الذي يبدو أنه العامل الأكثر أهمية في خداع الحيوانات المفترسة.
وإحدى النتائج الأكثر إثارة للاهتمام تتعلق بـ “فرضية عين المراقب”؛ فقد قام الباحثون بإجراء مقارنة هي الأكثر شمولاً حتى الآن لاستجابات اللافقاريات المفترسة لنفس المحفزات المحاكاة.
ومن المعروف أن أنظمة الرؤية المختلفة تؤدي إلى حصول الحيوانات المفترسة المختلفة على معلومات مختلفة من نفس الإشارة، وأظهرت الدراسة أن هذا التباين يمكن أن يفسر استمرار المحاكاة غير الدقيقة تحت ضغط الانتقاء من بعض الحيوانات المفترسة.
محاكاة غير دقيقة
على سبيل المثال، بالنسبة للفرائس التي تتعرض لهجمات من حيوانات مفترسة مثل “فرس النبي”، يمكن أن يحصل نطاق واسع من الأنماط الظاهرية المقلدة ذات الدقة المتوسطة على الحماية من خلال محاكاتها.
في المقابل، ستشهد المحاكيات التي تتعرض لهجمات من حيوانات مفترسة أكثر تمييزاً (مثل الطيور) اختياراً من أجل دقة أكبر، وفي المحاكيات المعرضة لحيوانات مفترسة متعددة، سيعتمد الاختيار على مزيج من مستويات التمييز المختلفة، أو السمات المستخدمة لتحديد النماذج والمقلدات بواسطة الحيوانات المفترسة المختلفة.
من بين التفسيرات العديدة المقترحة للمحاكاة غير الدقيقة، هناك تمييز رئيسي بين تلك التي تشير إلى ميزة للمحاكيات غير الدقيقة، وتلك التي تتوقع استرخاءً في الانتقاء على مدى مجموعة من الأنماط الظاهرية المعتدلة الدقة.
لم تجد هذه التجربة أي دليل على وجود ميزة انتقائية للمحاكيات غير الدقيقة، بدلاً من ذلك وجدت الدراسة أن بعض السمات، وبعض الفرائس المفترسة، من المرجح أن تشهد استرخاءً في الانتقاء من أجل المحاكاة البصرية.
وتتوافق هذه النتائج مع دراسات سابقة حول المحاكاة والإدراك لدى الحيوانات المفترسة، وعلى سبيل المثال أظهرت أبحاث سابقة أن الطيور يمكنها بالفعل التمييز بين صور، أو عينات الدبابير، والذباب الحوام المقلد، حتى تلك التي تبدو دقيقة للعين البشرية؛ وهذا يؤكد على أن رؤية المفترس قد تختلف بشكل كبير عن رؤيتنا.
وسلطت الأبحاث السابقة الضوء على أبعاد أخرى مهمة للمحاكاة؛ فبينما تركز هذه الدراسة على الجوانب البصرية، تشير دراسات أخرى إلى أن حواساً مثل الشم، والصوت، والاهتزاز قد تلعب دوراً في تمييز الحيوانات المفترسة، خصوصاً اللافقاريات منها، مما يفتح آفاقاً لبحوث مستقبلية أوسع.
وتستكشف النماذج الديناميكية للمحاكاة تطور هذه الظاهرة بشكل أعمق، مبرزةً أن عوامل مثل كثافة النموذج وتكرار لقاء المفترس به يمكن أن تؤثر بشكل كبير على فعالية المحاكاة.
ويقول العلماء إن هناك اهتمام متزايد بـ”تعلم المفترس” إذ يمكن للحيوانات المفترسة أن تطور قدرتها على التعرف على الأنماط الخطرة بمرور الوقت، مما يفرض ضغطاً مستمراً على المحاكيات لتصبح أكثر دقة في خدعتها.
وتعتبر هذه الدراسة علامة فارقة في فهم الأسباب الكامنة وراء التنوع في دقة “المحاكاة البيتسية”، فمن خلال استخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد المتطورة، تمكن الباحثون من التعمق في الضغوط الانتقائية على التكيف المحاكي، وكشفوا عن القدرة التمييزية المذهلة للطيور آكلة الحشرات، وكذلك كيف تحد مجتمعات النماذج، وبروز السمات، وأنواع الحيوانات المفترسة من درجة التمييز في سياقات أخرى.