يمكن للطيور المهاجرة استخدام المجال المغناطيسي للأرض مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).

تستخدم العديد من الطيور المهاجرة المجال المغناطيسي للأرض كبوصلة، لكن بعضها يمكنه أيضًا استخدام المعلومات من هذا المجال لتحديد موقعه على الخريطة الذهنية بشكل أو بآخر.

طيور نقشارة القصب الأوراسية (أكروسيفالوس سكيرباسيوس) يبدو أنهم يحسبون موقعهم الجغرافي عن طريق سحب البيانات من مسافات وزوايا مختلفة بين المجالات المغناطيسية وشكل الأرض. تشير النتائج إلى أن الطيور تستخدم المعلومات المغناطيسية كنوع من نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الذي يخبرها ليس فقط إلى أين تذهب، بل أين تتواجد في البداية، كما يقول ريتشارد هولاند من جامعة بانجور في المملكة المتحدة.

ويقول: “عندما نسافر، لدينا خريطة – تخبرنا بمكاننا – ولدينا بوصلة، تخبرنا بالطريق الذي يجب أن نسلكه للوصول إلى وجهتنا”. “لا نعتقد أن الطيور تتمتع بهذا المستوى من الدقة أو درجة المعرفة بالأرض بأكملها. ومع ذلك، فإنهم يرون كيف تتغير الإشارات المغناطيسية أثناء تحركها على طول مسارها الطبيعي، أو حتى إذا كانت بعيدة عن هذا المسار.

لقد عرف العلماء منذ عقود أن الطيور المهاجرة تعتمد على إشارات من الشمس والنجوم والمجال المغناطيسي للأرض لتحديد الاتجاه الذي تتجه إليه. لكن تحديد الاتجاه باستخدام البوصلة يختلف بشكل ملحوظ عن معرفة مكان تواجدها في العالم، ولا يزال العلماء يتجادلون حول ما إذا كانت الطيور تحدد موقعها الحالي على الخريطة وكيف.

يشتبه فلوريان باكمور، من هيئة منتزه بحر ساكسون السفلى الوطني في ألمانيا، في قدرة الطيور على اكتشاف الجوانب التفصيلية للمجال المغناطيسي لتحديد موقعها العالمي. على وجه التحديد، اعتقد أنهم قد يستخدمون الميل المغناطيسي – الزاوية المتغيرة لسطح الأرض بالنسبة لخطوطها المغناطيسية – والانحراف المغناطيسي – الفرق في الاتجاه بين القطبين الجغرافي والمغناطيسي – لفهم موقعهم في العالم بشكل أكثر دقة.

ولاختبار هذه النظرية، قام باكمور وهولاند وزملاؤهما بإلقاء القبض على 21 طائرًا بالغًا من طائر القصب أثناء هجرتهم من أوروبا إلى أفريقيا في إلميتز بالنمسا. وهناك، وضعوا الطيور مؤقتًا في أقفاص خارجية، حيث استخدم الباحثون ملف هيلمهولتز للتدخل في المجالات المغناطيسية. لقد قاموا بتغيير الميل والانحراف بشكل مصطنع بطريقة تتوافق مع موقع في نفتيكامسك، روسيا، على بعد 2600 كيلومتر. يقول باكمور: “هذا بعيد جدًا عن اتجاههم”.

بعد ذلك، وضع الفريق الطيور في قفص خاص لدراسة غرائز الهجرة وطلب من باحثين مستقلين – لم يكونا على علم بالتغيرات في المجال المغناطيسي – تسجيل الاتجاه الذي تتجه إليه الطيور. وفي حالات المجال المغناطيسي المعدل، أظهرت معظم الطيور ميلًا واضحًا للطيران من الغرب إلى الجنوب الغربي، كما لو كانت تحاول العودة إلى طريق هجرتها من روسيا. وعلى النقيض من ذلك، أرادت نفس الطيور الطيران باتجاه الجنوب الشرقي من النمسا عندما لم يتم تعديل المجال المغناطيسي.

يشير هذا إلى أن الطيور اعتقدت أنها لم تعد في النمسا، بل في روسيا، بناءً على ميلها وانحرافها المغناطيسي وحده، كما يقول باكمور.

يقول هولاند: “بالطبع، لا يعرفون أنها روسيا، لكنها بعيدة جدًا شمالًا وشرقًا عن المكان الذي ينبغي أن يكونوا فيه”. “وعند تلك النقطة، ينظرون إلى نظام البوصلة الخاص بهم لمعرفة كيفية الطيران جنوبًا وغربًا.”

ومع ذلك، ما زلنا لا نفهم بشكل كامل الآليات العصبية التي تمكن الطيور من استشعار هذه الجوانب من المجال المغناطيسي للأرض.

يقول نيكيتا تشيرنيتسوف من معهد علم الحيوان التابع للأكاديمية الروسية للعلوم في سانت بطرسبرغ، والذي لم يشارك في الدراسة: “هذه خطوة مهمة في فهم كيفية عمل الخرائط المغناطيسية للطيور المغردة – وخاصة طيور القصب -“.

ويضيف أنه في حين يؤكد البحث أن طيور نقشارة القصب تعتمد على هذه المجالات المغناطيسية لتحديد المواقع، فإن هذا لا يعني أن جميع الطيور تفعل ذلك. “ليست كل الطيور تعمل بنفس الطريقة.”

ويقول باكمور وهولاند إنه تم إطلاق سراح الطيور بعد أسبوعين إلى ثلاثة أسابيع من الدراسة، وفي ذلك الوقت يمكنها مواصلة هجرتها الطبيعية. وفي الواقع، تم القبض على أحد الطيور التي درسوها مرة أخرى بعد عام، مما يعني أن بحث الفريق لم يمنعه من الهجرة بنجاح.