أحدث الأخبار مع #سانتأندروز،
الوسط
٠٢-٠٥-٢٠٢٥
- علوم
- الوسط
تطبيقات الذكاء الصناعي والهواتف الذكية تساهم في فهم أزمة انقراض الطيور
تشهد أعداد الطيور حول العالم تراجعًا حادًا، وهي ظاهرة تفاقمت بفعل التغير المناخي وتظل صعبة الفهم والمعالجة، ويرجع ذلك أساسًا إلى نقص البيانات الدقيقة والمحلية. لكن وفقًا لدراسة نُشرت الخميس في مجلة «ساينس»، أصبح بالإمكان رصد هذه الأزمة بشكل أفضل بفضل الهواتف الذكية والذكاء الصناعي، وفقا لوكالة «فرانس برس». وباستخدام بيانات ضخمة جُمعت عبر تطبيق «إي بيرد» الشائع بين مراقبي الطيور، ومعالجتها بنماذج إحصائية مدعومة بالذكاء الصناعي، توصل باحثون إلى أن أعداد الطيور في أميركا الشمالية تشهد انخفاضًا ملحوظًا، خصوصًا في المناطق التي كانت سابقًا تُعتبر ملاذًا آمنًا لها. - - - وتشير النتائج إلى أن بعض الأنواع التي ازدهرت سابقًا باتت مهددة، بينما بدأت أنواع أخرى بالانتشار في بيئات غير مألوفة، ما يُظهر تحولات جغرافية مرتبطة بتغير المناخ. توضح المعدة الرئيسية للدراسة، أليسون جونستون، وهي متخصصة في علم الطيور والإحصاء البيئي في جامعة سانت أندروز، أن الهدف كان «تحليل الاتجاهات بدقة أكبر»، للحصول على بيانات أكثر فائدة لقضايا حماية البيئة، وفهم ما يمكن فعله عمليًا. العلوم التشاركية تسهم في الإنقاذ لتحقيق ذلك، اعتمد الفريق البحثي على قاعدة بيانات تطبيق «إي بيرد»، الذي تجاوز عدد مستخدميه المليون بحلول عام 2024. يتيح التطبيق لهواة الطبيعة تسجيل مشاهداتهم للطيور، مرفقة بمعلومات حول الزمان والمكان، بالإضافة إلى الصور والتسجيلات الصوتية. حلل الباحثون 36 مليون عملية رصد مسجلة بين عامي 2007 و2021، تغطي مناطق من أميركا الشمالية والوسطى والبحر الكاريبي. ولاستبعاد تأثير التفاوت في أنماط المراقبة، طوّر الفريق نموذجًا للذكاء الصناعي يأخذ في الاعتبار عوامل مثل توقيت الرصد ومدته. وقد ثبتت فعالية النموذج بعد آلاف المحاكاة، وركّزت النتائج النهائية على 495 نوعًا من الطيور، ثبتت دقة تتبعها. وتميزت هذه الدراسة عن الدراسات السابقة بتركيزها على مناطق صغيرة بحجم 27 كيلومترًا مربعًا فقط، ما مكّن من رسم صورة دقيقة للتغيرات الديموغرافية للطيور. ظاهرة معقدة ومقلقة وسبق أن كشفت دراسة نُشرت في «ساينس» العام 2019 عن فقدان نحو 2.9 مليار طائر بالغ بين عامي 1970 و2017 في أميركا الشمالية، ما يعادل انخفاضًا بنسبة الثلث. أما الدراسة الحديثة فتبيّن أن 97% من الأنواع تشهد تراجعًا في بعض المناطق، بينما ترتفع أعدادها في مناطق أخرى، مع ملاحظة أن 83% من الأنواع تنخفض بشكل حاد في مناطقها الأصلية أو المحصّنة. وتبقى أسباب هذا الانخفاض غير مفهومة بالكامل، لكن إحدى الفرضيات تشير إلى أن الطيور المعتادة على بيئات مستقرة قد لا تتمكن من التكيّف سريعًا مع التغيرات البيئية، مقارنة بتلك التي تطورت للعيش في ظروف أشد قسوة. وتشمل العوامل المحتملة لتراجع أعداد الطيور تغيّرات استخدام الأراضي، مثل فقدان المروج في الغرب الأوسط، ما أثّر على أنواع مثل عصافير بيرد، إضافة إلى انتشار مفترسات مثل القطط. وفي ظل الدور المحوري الذي تلعبه الطيور في النظم البيئية، من تلقيح النباتات إلى مكافحة الآفات، تبدو حماية هذا التنوع الحيوي ضرورة بيئية ملحة.
اليمن الآن
٣١-٠٣-٢٠٢٥
- علوم
- اليمن الآن
علوم للكشف عن المتفجرات.. هل يحل النحل محل الكلاب البوليسية؟
النحل ليس مُلقِّحًا رائعًا فحسب، بل هو أيضًا من أفضل أجهزة كشف القنابل والمتفجرات في العالم (بيكسابي) إسراء فخر الدين النحل ليس مُلقِّحًا رائعًا فحسب، بل هو أيضًا من أفضل أجهزة كشف القنابل والمتفجرات في العالم. يبدو الأمر غريبًا، ومع ذلك، يُمكن أن يكون أفضل من مُعظم كلاب كشف القنابل، ولكن كيف يحدث ذلك بالضبط؟ وكيف يخبر النحل البشر بوجود متفجرات؟ في السنوات الأخيرة، بدأ العلماء، من بينهم الدكتور روس جيلاندرز، الباحث في كلية الفيزياء والفلك بجامعة سانت أندروز، في استخدام النحل وتحويله إلى أجهزة كشف قنابل لخدمة الناس من خطر الألغام المزروعة تحت الأرض، والتي تتسبب في مقتل الآلاف سنويًا رغم الجهود الدولية لإزالتها. يُقدَّر إجمالي عدد الألغام المزروعة على مستوى العالم بـ110 ملايين لغم في 60 دولة بما فيها الدول الموقعة على معاهدة "أوتوا" لحظر الألغام، في حين تظل الموارد المخصصة لبرامج مساعدة ضحايا الألغام الأرضية محدودة في العديد من البلدان، وفي العديد من الحالات، انخفض توافر الخدمات. لعل هذا ما دفع لاختبار تقنيات جديدة لمكافحة "أسوأ أشكال التلوث على وجه الأرض"، كما يقول جيلاندرز، في حديثه للجزيرة نت، ويُرجع اختيار النحل بالتحديد إلى "قدرتها الفطرية على تحديد الروائح بدقة عالية، وامتلاكها حاسة شم تقارب حاسة الشم عند الكلاب البوليسية"، ويضيف "هذه الحشرات تمتلك أجهزة استشعار للرائحة بحساسية تصل إلى أجزاء من التريليون". ويعمل جيلاندرز على تدريب هذه الحشرات في إطار مشروع مخصص لكشف الألغام يموله حلف شمال الأطلسي (الناتو) بالتعاون مع جامعتي زادار وزغرب في كرواتيا وجامعة بانيا لوكا في البوسنة والهرسك. تم الكشف عن أولى المحاولات التي تعتمد على النحل في عام 1999، عندما شرع باحثون في مختبرات سانديا الوطنية التابعة لوزارة الطاقة الأميركية، في تجربة باستخدام النحل لاكتشاف الألغام الأرضية بشكل موثوق وبتكلفة منخفضة، ودرسوا سلوك النحل لتحديد ما إذا كان بإمكانه التقاط بقايا المتفجرات أثناء بحثه عن حبوب اللقاح في الحقول المليئة بالألغام الأرضية. وفي عام 2013، قام باحثون كرواتيون في جامعة زغرب بتطوير تقنية فريدة من نوعها للعثور على الألغام غير المنفجرة والمتناثرة في كرواتيا وغيرها من دول البلقان، عبر استخدام النحل، حيث يُقدَّر أن 2500 شخص لقوا حتفهم بسبب انفجارات الألغام الأرضية منذ نهاية حرب البلقان عام 1991. ووفقًا للدكتور جيلاندرز "لدى النحل الحس الكامل للشم، مما يمكنه من الكشف عن أماكن وجود الألغام الأرضية القاتلة، ويجري تدريبها على تحديد أماكن المواد شديدة الانفجار مثل "ثلاثي نيترو التولوين"، المعروفة اختصارًا بـ"تي إن تي"، وهي مادة صفراء عديمة الرائحة تُستخدم على نطاق واسع في القذائف العسكرية والقنابل والقنابل اليدوية، وكذلك في التفجيرات الصناعية وتحت الماء. وعن دور النحل في العثور على الألغام الأرضية، يقول جيلاندرز "أثناء بحثها عن الطعام وعودتها إلى المستعمرة (الخلية)، نُدخل أنابيب تحتوي على بوليمر خاص ينقل المادة المتفجرة من جسم النحلة إلى سطح البوليمر، مما يُؤدي إلى تراكم كمية المتفجرات على السطح على مدار اليوم. ويضيف "هذا يُنبئنا بوجود ألغام أرضية مدفونة في المنطقة، وننتقل إلى المرحلة التالية، وهي تدريب النحل". اختبار القبول.. مهمة تأهيل النحل تنطوي هذه التقنية الجديدة والغريبة على تدريب أنواع من النحل على تتبع آثار المواد المتفجرة الخطيرة، وتعويده على رائحتها كما لو كانت رحيقا من خلال من استخدام تقنية تسمى "التكييف الإجرائي" مثل مكافأة الكلب حتى يدرك أنه قد فعل شيئا صحيحًا. يقول جيلاندرز "إنها ليست كلابًا في النهاية، لكن ماذا لو قلنا إنها في الواقع كالكلاب؟ ويضيف "النحل جيد في استشعار المواد الكيميائية الموجودة في الألغام الأرضية، مما يساعده في العثور على الرحيق من أزهاره المفضلة". الخطوات البسيطة لتدريب الكلب تنطبق أيضًا على النحل. يمكن تقديم محفز محايد للحيوان، مثل رنين الجرس، الذي لا يعني شيئًا في البداية، ولكن عندما يتبع ذلك بنتيجة ذات أهمية بيولوجية مثل الطعام، يتعلم الحيوان بسرعة أن الرنين يعني وجود طعام قريبًا. من ذلك الوقت، يبدأ الكلب في إفراز اللعاب توقعًا لوصول الطعام في كل مرة يسمع فيها رنين الجرس. إذا استبدلت رنين الجرس برائحة المخدرات، سيسيل لعاب الكلب عند شم تلك المخدرات، وهذا هو المبدأ الأساسي وراء تدريب الكلب الكاشف. تبدأ عملية استخدام النحلات ككاشف للقنابل بالتقاطها من الخلية باستخدام مكانس كهربائية متخصصة تسحبها بأمان إلى داخل الحجرة. بمجرد نقلها إلى مختبر التدريب، تُبرّد في ثلاجة صغيرة لإبطاء حركتها وتسهيل التعامل معها بشكل كبير ثم تُوضع بأمان – باستخدام آلة تحميل نحل آلية لمنع أي ضرر عرضي- في قاعة الإنعاش لمدة نصف ساعة لتتأقلم مع بيئة التعلم. بمجرد وضعها في إحدى هذه الآلات، تُجبر على الدخول إلى أسطوانة، واحدة تلو الأخرى. تُسقط كل أسطوانة من هذه الأسطوانات في أنبوب التحميل حيث تُدفع النحلات إلى مقاعدها الصغيرة تمهيدًا لتلقيها تدريبات تؤهلها لتكون شرطيًا متخصصًا في كشف القنابل والألغام والمتفجرات. نظرًا لأن نحل العسل يتم جمعه عشوائيًا، فعلى كل نحلة أن تجتاز فحص القبول واختبار التأهيل قبل تدريبها، والذي يعتمد على مبدأ الارتباط، فعند تعريضها لرائحة أبخرة المتفجرات، يُقدّم لها الماء المُحلى بالسكر على طرف مسحة في نفس الوقت لاختبار رد فعلها. يقول جيلاندرز القائم على المشروع "قد لا يسيل لعاب نحل العسل مثل الكلاب، لكن لديهم ألسنتهم، التي تُسمى خراطيم، والتي يستخدمونها حصريًا للأكل". مع مرور الوقت، تبدأ هذه النحلات بربط رائحة المتفجرات بالمكافأة، فتمدد لسانها (خرطومها) كرد فعل لأي بخار متفجر، يُطلق على هذا "رد فعل تمديد الخرطوم" (PER)، وهو المؤشر الرئيسي لقدرات النحل على الكشف عن القنابل. ينتقل المتأهلون إلى ساحات التدريب حيث يُعرَّض النحل لبخار المتفجرات والقنابل لمدة 6 ثوان، ثم يُقدم له مكافأة "ماء السكر" في آخر 3 ثوان. وتُكرر العملية عدة مرات إما يدويا أو عبر نظام الأتمتة باستخدام جهاز متخصص يربط بين إطلاق بخار المتفجرات وآلية التغذية التي ترتفع أمام النحل مباشرة بعد الاستنشاق. يقول جيلاندرز "إذا اشتمت النحلة رائحة المتفجرات، تقوم بإخراج لسانها توقعا للحصول على مكافأة، ويضيف "يشبه الأمر مكافأتها بالحلوى في كل مرة تشم فيها شيئًا خطيرًا". تستغرق عملية التدريب هذه 4 جولات، ليتم تخريج الدفعة التي تتقن الاستجابة بشكل تام لتمييز رائحة المتفجرات، وتعلن جاهزيتها للعمل الميداني. يؤثر التلوث البيئي على النحل بشكل أكبر من بقية الحشرات (بيكساباي) لدى النحل الحس الكامل للشم مما يمكنه من الكشف عن أماكن وجود الألغام الأرضية القاتلة (بيكسابي) مراقبة استجابة النحل بدقة بعيدا عن النظر بصريا إلى النحل، يعتمد المتخصصون طريقتين متميزتين لمراقبة استجابة النحل للكشف عن القنابل: الطريقة الأولى تستخدم كاميرا داخل جهاز مراقبة تسجل سلوك النحل عن كثب، وترصد مد لسانه. باستخدام خوارزميات الرؤية الحاسوبية، يمكن ترجمة مخرجات الكاميرا إلى إشارات النحل التي تصدر رد فعل انعكاسي بعد شم رائحة كريهة للغاية، وعندما تعطي النحلات إشارة بالإجماع، فهذا يشير إلى احتمال كبير أنهم اكتشفوا نوع المتفجرات الذي تم تدريبهم عليه. أما الطريقة الثانية لقراءة ردود فعل النحل، فتتم عبر وضع 6 خراطيش صغيرة، تحتوي كل منها على نحلة واحدة داخل جهاز متطور يعمل بالأشعة تحت الحمراء لقياس انعكاس الضوء على النحلة. ودون الحاجة إلى مراقبة النحل بالعين، تكشف كمية الضوء التي يلتقطها المستشعر ما إذا كان لسانها ممتدًا أم لا، وهي إشارة واضحة إلى أنها التقطت أم لم تلتقط الرائحة التي تدربت عليها. يقول جيلاندرز "ما هو رائع أن النحل في كل خرطوشة يمكن تدريبه على نوع مختلف من المتفجرات، بحيث يمكن للجهاز اكتشاف ليس فقط وجود القنبلة أو المادة المتفجرة، بل أيضًا نوعها. هل يحل النحل محل الكلاب؟ يستغرق تدريب النحل ساعات قليلة، بينما يحتاج الكلاب شهورًا، كما أن تكلفة النحل أقل بكثير من الكلاب، والأهم أن النحل قد يكون أكثر فائدة في بعض التطبيقات من الكلاب، مثل اكتشاف الألغام الأرضية. ليس من المستحيل أن يتسبب وزن الكلب في تفجير لغم أرضي، وعادةً ما تُستخدم الجرذان الأفريقية للكشف عن الألغام الأرضية، لأنها فعالة ولا تزن سوى بضعة أرطال. وعن استخدام النحل المدرب في تطبيقات الحياة العملية، يقول جيلاندز "النحل المدرب يمكنه أن يساعد في تنظيف المناطق الملغمة وكشف المتفجرات المخفية، إذ يلتقط بسهولة جزيئات المتفجرات على أجسامه أثناء بحثه عن الطعام، علاوة على ذلك يمكن استخدامه في تفتيش حقائب السفر والشحن لضمان الأمان في المطارات والموانئ". ومن مزاياه أيضًا -كما يقول جيلاندز- وجود آلاف النحل في كل مستعمرة، والتي تبحث عن الطعام بأنماط متوقعة، مما يُمكّنها من جمع كمية قابلة للقياس من المتفجرات في منطقة معينة. ويضيف "يتمتع النحل بميزة أنه لا يُفجر لغمًا أرضيًا عن طريق الخطأ، على عكس البشر أو الكلاب، ويمكنه الوصول إلى الأماكن التي لا يمكن للكلاب الوصول إليها بسهولة"، لكنه يعترف بأن مشكلة العمل مع النحل تكمن في عدم توقع تصرفه، فخلال تجربة ميدانية واحدة نال 20 لسعة في كاحله الذي لم تغطه بدلة تربية النحل. وعلى الرغم من أنه يمكن تدريب النحل على اكتشاف الألغام الأرضية، فسرعان ما أدرك الباحثون أن المشي عبر حقل ألغام بجهاز كاشف يدوي محمول لرؤية ما إذا كان النحل يخرج لسانه يحمل خطرا كبيرا. بدلا من ذلك، قام الخبراء بتطوير آلية لإطلاق النحل المدرب على كشف الألغام، وتتبعه بطائرة بدون طيار "درون"، حيث يميل النحل المدرب إلى التجمع حول الأماكن التي تُدفن فيها الألغام على أمل العثور على طعام، بينما تقوم طائرة الدرون بنقل الإشارة ليترجمها الحاسوب لفريق الكشف. بعد أيام قليلة من العمل تنتهي المهمة، وتُعاد هذه النحلات "البطلات" إلى خلاياها بطريقة أخلاقية، مما يضمن سلامتها طوال العملية، ليبدأ بعد ذلك اختبار فريق آخر من مخلوق لم يكلفهم سوى جرعة بخار المتفجرات وقطرات من ماء السكر لتسخير عجائب تكوينه في خدمة الإنسان. تبرهن تجربة النحل المحب للسكر على أنها بديل أكثر أمانًا وفعالية من استخدام الكلاب أو التكنولوجيا الحالية، لكن جيلاندز لا يتوقع أن تحل محل الكلاب البوليسية تمامًا، بل أن تكون مُكمِّلًا لها في بيئات أو استخدامات مُحددة. وحتى اليوم "أجري جيلاندز وزملاؤه الاختبارات في مواقع بكرواتيا، ووصلو إلى مستوى جاهزية التكنولوجيا يقارب 7. (مقياس من 1 إلى 9 يُستخدم لوصف مدى نضج التقنيات الجديدة)، وانتهى المشروع في عام 2021، ويقول "نسعى حاليًا للحصول على تمويل لتطبيق هذه التقنية في بيئات ألغام حقيقية". المصدر : الجزيرة ا . //
الجزيرة
٢٩-٠٣-٢٠٢٥
- علوم
- الجزيرة
للكشف عن المتفجرات.. هل يحل النحل محل الكلاب البوليسية؟
النحل ليس مُلقِّحًا رائعًا فحسب، بل هو أيضًا من أفضل أجهزة كشف القنابل والمتفجرات في العالم. يبدو الأمر غريبًا، ومع ذلك، يُمكن أن يكون أفضل من مُعظم كلاب كشف القنابل، ولكن كيف يحدث ذلك بالضبط؟ وكيف يخبر النحل البشر بوجود متفجرات؟ في السنوات الأخيرة، بدأ العلماء، من بينهم الدكتور روس جيلاندرز، الباحث في كلية الفيزياء والفلك بجامعة سانت أندروز، في استخدام النحل وتحويله إلى أجهزة كشف قنابل لخدمة الناس من خطر الألغام المزروعة تحت الأرض، والتي تتسبب في مقتل الآلاف سنويًا رغم الجهود الدولية لإزالتها. يُقدَّر إجمالي عدد الألغام المزروعة على مستوى العالم بـ110 ملايين لغم في 60 دولة بما فيها الدول الموقعة على معاهدة "أوتوا" لحظر الألغام، في حين تظل الموارد المخصصة لبرامج مساعدة ضحايا الألغام الأرضية محدودة في العديد من البلدان، وفي العديد من الحالات، انخفض توافر الخدمات. لعل هذا ما دفع لاختبار تقنيات جديدة لمكافحة "أسوأ أشكال التلوث على وجه الأرض"، كما يقول جيلاندرز، في حديثه للجزيرة نت، ويُرجع اختيار النحل بالتحديد إلى "قدرتها الفطرية على تحديد الروائح بدقة عالية، وامتلاكها حاسة شم تقارب حاسة الشم عند الكلاب البوليسية"، ويضيف "هذه الحشرات تمتلك أجهزة استشعار للرائحة بحساسية تصل إلى أجزاء من التريليون". و يعمل جيلاندرز على تدريب هذه الحشرات في إطار مشروع مخصص لكشف الألغام يموله حلف شمال الأطلسي (الناتو) بالتعاون مع جامعتي زادار وزغرب في كرواتيا وجامعة بانيا لوكا في البوسنة والهرسك. تم الكشف عن أولى المحاولات التي تعتمد على النحل في عام 1999، عندما شرع باحثون في مختبرات سانديا الوطنية التابعة لوزارة الطاقة الأميركية، في تجربة باستخدام النحل لاكتشاف الألغام الأرضية بشكل موثوق وبتكلفة منخفضة، ودرسوا سلوك النحل لتحديد ما إذا كان بإمكانه التقاط بقايا المتفجرات أثناء بحثه عن حبوب اللقاح في الحقول المليئة بالألغام الأرضية. وفي عام 2013، قام باحثون كرواتيون في جامعة زغرب بتطوير تقنية فريدة من نوعها للعثور على الألغام غير المنفجرة والمتناثرة في كرواتيا وغيرها من دول البلقان، عبر استخدام النحل، حيث يُقدَّر أن 2500 شخص لقوا حتفهم بسبب انفجارات الألغام الأرضية منذ نهاية حرب البلقان عام 1991. ووفقًا للدكتور جيلاندرز "لدى النحل الحس الكامل للشم، مما يمكنه من الكشف عن أماكن وجود الألغام الأرضية القاتلة، ويجري تدريبها على تحديد أماكن المواد شديدة الانفجار مثل "ثلاثي نيترو التولوين"، المعروفة اختصارًا بـ"تي إن تي"، وهي مادة صفراء عديمة الرائحة تُستخدم على نطاق واسع في القذائف العسكرية والقنابل والقنابل اليدوية، وكذلك في التفجيرات الصناعية وتحت الماء. وعن دور النحل في العثور على الألغام الأرضية، يقول جيلاندرز "أثناء بحثها عن الطعام وعودتها إلى المستعمرة (الخلية)، نُدخل أنابيب تحتوي على بوليمر خاص ينقل المادة المتفجرة من جسم النحلة إلى سطح البوليمر، مما يُؤدي إلى تراكم كمية المتفجرات على السطح على مدار اليوم. ويضيف "هذا يُنبئنا بوجود ألغام أرضية مدفونة في المنطقة، وننتقل إلى المرحلة التالية، وهي تدريب النحل". اختبار القبول.. مهمة تأهيل النحل تنطوي هذه التقنية الجديدة والغريبة على تدريب أنواع من النحل على تتبع آثار المواد المتفجرة الخطيرة، وتعويده على رائحتها كما لو كانت رحيقا من خلال من استخدام تقنية تسمى "التكييف الإجرائي" مثل مكافأة الكلب حتى يدرك أنه قد فعل شيئا صحيحًا. إعلان يقول جيلاندرز "إنها ليست كلابًا في النهاية، لكن ماذا لو قلنا إنها في الواقع كالكلاب؟ ويضيف "النحل جيد في استشعار المواد الكيميائية الموجودة في الألغام الأرضية، مما يساعده في العثور على الرحيق من أزهاره المفضلة". الخطوات البسيطة لتدريب الكلب تنطبق أيضًا على النحل. يمكن تقديم محفز محايد للحيوان، مثل رنين الجرس، الذي لا يعني شيئًا في البداية، ولكن عندما يتبع ذلك بنتيجة ذات أهمية بيولوجية مثل الطعام، يتعلم الحيوان بسرعة أن الرنين يعني وجود طعام قريبًا. من ذلك الوقت، يبدأ الكلب في إفراز اللعاب توقعًا لوصول الطعام في كل مرة يسمع فيها رنين الجرس. إذا استبدلت رنين الجرس برائحة المخدرات، سيسيل لعاب الكلب عند شم تلك المخدرات، وهذا هو المبدأ الأساسي وراء تدريب الكلب الكاشف. تبدأ عملية استخدام النحلات ككاشف للقنابل بالتقاطها من الخلية باستخدام مكانس كهربائية متخصصة تسحبها بأمان إلى داخل الحجرة. بمجرد نقلها إلى مختبر التدريب، تُبرّد في ثلاجة صغيرة لإبطاء حركتها وتسهيل التعامل معها بشكل كبير ثم تُوضع بأمان – باستخدام آلة تحميل نحل آلية لمنع أي ضرر عرضي- في قاعة الإنعاش لمدة نصف ساعة لتتأقلم مع بيئة التعلم. بمجرد وضعها في إحدى هذه الآلات، تُجبر على الدخول إلى أسطوانة، واحدة تلو الأخرى. تُسقط كل أسطوانة من هذه الأسطوانات في أنبوب التحميل حيث تُدفع النحلات إلى مقاعدها الصغيرة تمهيدًا لتلقيها تدريبات تؤهلها لتكون شرطيًا متخصصًا في كشف القنابل والألغام والمتفجرات. نظرًا لأن نحل العسل يتم جمعه عشوائيًا، فعلى كل نحلة أن تجتاز فحص القبول واختبار التأهيل قبل تدريبها، والذي يعتمد على مبدأ الارتباط، فعند تعريضها لرائحة أبخرة المتفجرات، يُقدّم لها الماء المُحلى بالسكر على طرف مسحة في نفس الوقت لاختبار رد فعلها. يقول جيلاندرز القائم على المشروع "قد لا يسيل لعاب نحل العسل مثل الكلاب، لكن لديهم ألسنتهم، التي تُسمى خراطيم، والتي يستخدمونها حصريًا للأكل". مع مرور الوقت، تبدأ هذه النحلات بربط رائحة المتفجرات بالمكافأة، فتمدد لسانها (خرطومها) كرد فعل لأي بخار متفجر، يُطلق على هذا "رد فعل تمديد الخرطوم" (PER)، وهو المؤشر الرئيسي لقدرات النحل على الكشف عن القنابل. ينتقل المتأهلون إلى ساحات التدريب حيث يُعرَّض النحل لبخار المتفجرات والقنابل لمدة 6 ثوان، ثم يُقدم له مكافأة "ماء السكر" في آخر 3 ثوان. وتُكرر العملية عدة مرات إما يدويا أو عبر نظام الأتمتة باستخدام جهاز متخصص يربط بين إطلاق بخار المتفجرات وآلية التغذية التي ترتفع أمام النحل مباشرة بعد الاستنشاق. يقول جيلاندرز "إذا اشتمت النحلة رائحة المتفجرات، تقوم بإخراج لسانها توقعا للحصول على مكافأة، ويضيف "يشبه الأمر مكافأتها بالحلوى في كل مرة تشم فيها شيئًا خطيرًا". تستغرق عملية التدريب هذه 4 جولات، ليتم تخريج الدفعة التي تتقن الاستجابة بشكل تام لتمييز رائحة المتفجرات، وتعلن جاهزيتها للعمل الميداني. مراقبة استجابة النحل بدقة بعيدا عن النظر بصريا إلى النحل، يعتمد المتخصصون طريقتين متميزتين لمراقبة استجابة النحل للكشف عن القنابل: الطريقة الأولى تستخدم كاميرا داخل جهاز مراقبة تسجل سلوك النحل عن كثب، وترصد مد لسانه. باستخدام خوارزميات الرؤية الحاسوبية، يمكن ترجمة مخرجات الكاميرا إلى إشارات النحل التي تصدر رد فعل انعكاسي بعد شم رائحة كريهة للغاية، وعندما تعطي النحلات إشارة بالإجماع، فهذا يشير إلى احتمال كبير أنهم اكتشفوا نوع المتفجرات الذي تم تدريبهم عليه. أما الطريقة الثانية لقراءة ردود فعل النحل، فتتم عبر وضع 6 خراطيش صغيرة، تحتوي كل منها على نحلة واحدة داخل جهاز متطور يعمل بالأشعة تحت الحمراء لقياس انعكاس الضوء على النحلة. ودون الحاجة إلى مراقبة النحل بالعين، تكشف كمية الضوء التي يلتقطها المستشعر ما إذا كان لسانها ممتدًا أم لا، وهي إشارة واضحة إلى أنها التقطت أم لم تلتقط الرائحة التي تدربت عليها. يقول جيلاندرز "ما هو رائع أن النحل في كل خرطوشة يمكن تدريبه على نوع مختلف من المتفجرات، بحيث يمكن للجهاز اكتشاف ليس فقط وجود القنبلة أو المادة المتفجرة، بل أيضًا نوعها. هل يحل النحل محل الكلاب؟ يستغرق تدريب النحل ساعات قليلة، بينما يحتاج الكلاب شهورًا، كما أن تكلفة النحل أقل بكثير من الكلاب، والأهم أن النحل قد يكون أكثر فائدة في بعض التطبيقات من الكلاب، مثل اكتشاف الألغام الأرضية. ليس من المستحيل أن يتسبب وزن الكلب في تفجير لغم أرضي، وعادةً ما تُستخدم الجرذان الأفريقية للكشف عن الألغام الأرضية، لأنها فعالة ولا تزن سوى بضعة أرطال. وعن استخدام النحل المدرب في تطبيقات الحياة العملية، يقول جيلاندز "النحل المدرب يمكنه أن يساعد في تنظيف المناطق الملغمة وكشف المتفجرات المخفية، إذ يلتقط بسهولة جزيئات المتفجرات على أجسامه أثناء بحثه عن الطعام، علاوة على ذلك يمكن استخدامه في تفتيش حقائب السفر والشحن لضمان الأمان في المطارات والموانئ". ومن مزاياه أيضًا -كما يقول جيلاندز- وجود آلاف النحل في كل مستعمرة، والتي تبحث عن الطعام بأنماط متوقعة، مما يُمكّنها من جمع كمية قابلة للقياس من المتفجرات في منطقة معينة. ويضيف "يتمتع النحل بميزة أنه لا يُفجر لغمًا أرضيًا عن طريق الخطأ، على عكس البشر أو الكلاب، ويمكنه الوصول إلى الأماكن التي لا يمكن للكلاب الوصول إليها بسهولة"، لكنه يعترف بأن مشكلة العمل مع النحل تكمن في عدم توقع تصرفه، فخلال تجربة ميدانية واحدة نال 20 لسعة في كاحله الذي لم تغطه بدلة تربية النحل. وعلى الرغم من أنه يمكن تدريب النحل على اكتشاف الألغام الأرضية، فسرعان ما أدرك الباحثون أن المشي عبر حقل ألغام بجهاز كاشف يدوي محمول لرؤية ما إذا كان النحل يخرج لسانه يحمل خطرا كبيرا. إعلان بدلا من ذلك، قام الخبراء بتطوير آلية لإطلاق النحل المدرب على كشف الألغام، وتتبعه بطائرة بدون طيار "درون"، حيث يميل النحل المدرب إلى التجمع حول الأماكن التي تُدفن فيها الألغام على أمل العثور على طعام، بينما تقوم طائرة الدرون بنقل الإشارة ليترجمها الحاسوب لفريق الكشف. بعد أيام قليلة من العمل تنتهي المهمة، وتُعاد هذه النحلات "البطلات" إلى خلاياها بطريقة أخلاقية، مما يضمن سلامتها طوال العملية، ليبدأ بعد ذلك اختبار فريق آخر من مخلوق لم يكلفهم سوى جرعة بخار المتفجرات وقطرات من ماء السكر لتسخير عجائب تكوينه في خدمة الإنسان. تبرهن تجربة النحل المحب للسكر على أنها بديل أكثر أمانًا وفعالية من استخدام الكلاب أو التكنولوجيا الحالية، لكن جيلاندز لا يتوقع أن تحل محل الكلاب البوليسية تمامًا، بل أن تكون مُكمِّلًا لها في بيئات أو استخدامات مُحددة. وحتى اليوم "أجري جيلاندز وزملاؤه الاختبارات في مواقع بكرواتيا، ووصلو إلى مستوى جاهزية التكنولوجيا يقارب 7. (مقياس من 1 إلى 9 يُستخدم لوصف مدى نضج التقنيات الجديدة)، وانتهى المشروع في عام 2021، ويقول "نسعى حاليًا للحصول على تمويل لتطبيق هذه التقنية في بيئات ألغام حقيقية".
مصرس
١٩-٠٣-٢٠٢٥
- صحة
- مصرس
بديلًا عن المياه.. مشروب شائع يحمي من العطش أثناء الصيام (تفاصيل)
تتعدد فوائد الحليب، بين الوقاية من أمراض القلب، والمحافظة على إبقاء ضغط الدم في المعدل الطبيعي، لذلك يوضي بتناوله الأطباء لاسيما للأطفال، ولكن ما يعلمه الكثيرون أن فوائده تتضمن أيضًا منع الشعور بالعطش، لذلك يُعتبر واحدًا من أعم الشمروبات التي يجب الحرص على تناولها خلال شهر رمضان المبارك. تقول دراسة أجرتها جامعة سانت أندروز، في أسكتلندا، إن الحليب يحافظ على ترطيب الجسم بشكل أفضل من الماء، إذ يعود ذلك إلى احتواء الحليب على عناصر غذائية مثل سكر اللاكتوز والبروتين والدهون التي تساعد على إبطاء إفراغ السوائل من المعدة، مما يحافظ على ترطيب الجسم لفترة أطول، وفقًا لتقرير نشرته قناة «العربية».وأوضح التقرير، أن هذا بالإضافة إلى أن الحليب يحتوي على الصوديوم الذي يساهم في احتفاظ الجسم بمزيد من السوائل. هذا يؤدي إلى إنتاج كمية أقل من البول، ما يساعد في الوقاية من العطش، لذلك، يعتبر الحليب خيارًا ممتازًا للحفاظ على الترطيب خلال فترة الصيام.وذكر التقرير أن الدراسة أن الحليب ليس فقط مشروبًا مغذيًا، بل أيضًا فعال في الحفاظ على الترطيب. لذا، إذا كنت تبحث عن طريقة للحفاظ على ترطيب جسمك أثناء الصيام، فإن الحليب هو الخيار الأمثل. يمكنك الاعتماد عليه لتجنب الشعور بالعطش والحفاظ على صحتك خلال هذه الفترة.الحليب أم الماء؟في دراسة أُجريت عام 2007، شارك 11 متطوعًا (5 رجال و6 نساء)، مارسوا الرياضة حتى أصيبوا بجفاف ملحوظ، وتكررت التجربة أكثر من مرة، وفي كل مرة، أعادوا ترطيب أجسامهم بمشروب مختلف، وتم قياس إنتاجهم من البول على مدار الساعات الخمس التالية، بعد شرب الحليب، إذ أنتج متطوعو الدراسة كمية بول أقل (وبالتالي احتفظوا بسوائل أكثر) مقارنةً بالماء أو مشروب رياضي، لذلك، اعتُبر الحليب أفضل ترطيبًا.
نافذة على العالم
٢٠-٠٢-٢٠٢٥
- علوم
- نافذة على العالم
نافذة - دراسة : الأطفال يؤدون المهام الدراسية بشكل أسرع إذا كانوا بمفردهم وليس بوجود شخص يلاحظهم
الخميس 20 فبراير 2025 06:00 مساءً أظهر بحث جديد أجرته جامعة سانت أندروز البريطانية، أن الأطفال يؤدون المهام المعرفية (الدراسية) بشكل أسرع بمفردهم، وليس في وجود شخص غريب يقوم بالإشراف عليهم أو ملاحظتهم. وحسب تقرير على موقع "ميديكال إكسبريس"، تفحص الدراسة التحكم المعرفي لدى الأطفال في ظل وجود شخص غريب يقوم بملاحظة عملهم. وحسب الدراسة، فـ"التحكم المعرفي" أم "محاولة الإجابة "، هو التنظيم الموجّه للطفل نحو الهدف للأفكار والأفعال، وهو أمر بالغ الأهمية في حياة الأطفال اليومية، على سبيل المثال، يشارك الطفل في المدرسة عندما يتعين على الأطفال انتظار دورهم للتحدث عندما يطرح المعلم سؤالاً على الفصل الدراسي. وحسب الدراسة، يعد تطوير التحكم المعرفي عبر الطفولة أمرًا بالغ الأهمية من أجل الإنجاز الأكاديمي اللاحق ونتائج الحياة الأخرى، ولكن لم تفحص أي دراسة سابقة إذا ما كان وجود شخص آخر مع الطفل أثناء الأداء المدرسي يؤثر على تعلمه المعرفي وتطوره أم لا. الشخص البالغ موجود بشكل أساس في أبحاث النمو، يكون الشخص البالغ موجودًا بشكل أساس تقريبًا في الغرفة مع الطفل، للتأكد من فهم التعليمات والإجابة عن أي أسئلة، ومع ذلك، لم يكن معروفًا ما إذا كان هذا الوجود البسيط يمكن أن يؤثر على تركيز الأطفال على أداء مهمة ما. أداء الأطفال أبطأ في وجود شخص غريب وحسب الدراسة التي نُشرت في مجلة "Scientific Reports"، قام باحثون من كلية علم النفس وعلم الأعصاب بجامعة سانت أندروز، بتكليف الأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 4 و5 و8 و9 سنوات بمهمة معرفية ذات متطلبات معرفية مختلفة وقارنوا أداء الأطفال الذين كانوا يكملون المهمة في وجود شخص بالغ غير مألوف بأطفال آخرين كانوا يكملون المهمة بمفردهم دون وجود شخص بالغ بجانبهم. وكشفت الدراسة، أن الأطفال كانوا أبطأ في الاستجابة للمهمة المعرفية في وجود شخص بالغ مقارنة بغيابه، وخصوصًا عندما تتطلب المهمة من الأطفال أن يكونوا منتبهين بشكل خاص. لوحظ هذا التأثير أيضًا بشكل أكبر لدى الأطفال الأصغر سنًا، الذين كانت المهمة بالنسبة لهم الأكثر تحديًا. أبحاث مستقبلية لفهم أسباب هذا التأثير هناك حاجة إلى أبحاث مستقبلية لفهم أسباب هذا التأثير وكيف يختلف أو لا يختلف اعتمادًا على عوامل مختلفة مثل شخصيات الأطفال وتفضيلاتهم وعاداتهم. على المدى الطويل، يتمتع هذا البحث بإمكانات قوية لالتقاط البيئات المواتية للأطفال لتعلمهم بشكل أفضل وكذلك سياق البحث الأفضل لعزل الظواهر النفسية. دور الاختلافات الفردية بين الأطفال في هذا التأثير
