أنواع حركة الحيوانات

• تعتبر الحركة أو التنقل قدرة أساسية للحيوانات، حيث تمكنها من البحث عن الغذاء وتجنب الحيوانات المفترسة وإيجاد المأوى والتزاوج.
• لقد تكيفت الحيوانات مع مجموعة واسعة من آليات الحركة التي تناسب بيئاتها الخاصة وأنماط حياتها.

أنواع الحركة

• المشي والجري: تستخدم الحيوانات الأرضية أرجلها للمشي والجري، ويتنوع عدد الأرجل وترتيبها بين مختلف الأنواع.
• القفز: تستخدم حيوانات مثل الكنغر والجراد القفز كوسيلة أساسية للتنقل، مما يسمح لها بقطع مسافات كبيرة بسرعة وكفاءة في استخدام الطاقة.
• الطيران: مكّن الطيران الطيور والحشرات والخفافيش من استعمار البيئات الجوية، وتتضمن الحركة الجوية استخدام الأجنحة لتوليد الرفع والاندفاع.
• السباحة: تستخدم الحيوانات المائية مثل الأسماك والدلافين والحيتان الزعانف أو الذيل للسباحة، وقد طورت أجسامًا مبسطة لتقليل مقاومة الماء.
• الانزلاق: يمكن لبعض الحيوانات، مثل السناجب الطائرة والسحالي الطائرة، الانزلاق في الهواء لمسافات قصيرة باستخدام أغشية جلدية أو هياكل متخصصة أخرى.
• الزحف: تستخدم حيوانات مثل الثعابين والديدان عضلات أجسامها للزحف على الأسطح، غالبًا عن طريق التمعج أو الحركات المتموجة.
• التدحرج: تستخدم بعض الحيوانات، مثل بعض أنواع اليرقات، التدحرج كوسيلة للتنقل وعادةً ما يكون ذلك للهروب بسرعة من الحيوانات المفترسة أو التحرك عبر التضاريس غير المستوية.

آليات الحركة

• حركة الأطراف: تتضمن تنسيقًا معقدًا للعظام والعضلات والأعصاب، حيث توفر العظام الدعم الهيكلي، وتنتج العضلات القوة المحركة، وتنظم الأعصاب توقيت وانسجام تقلصات العضلات.
• الديناميكا الهوائية: تستخدم الحيوانات التي تطير أو تنزلق مبادئ الديناميكا الهوائية لتوليد الرفع وتقليل السحب، وتسمح أشكال الأجنحة المتخصصة وزوايا الهجوم للحيوانات بالبقاء في الهواء والمناورة بفاعلية.
• الديناميكا المائية: تستخدم الحيوانات السابحة مبادئ الديناميكا المائية للدفع عبر الماء، وتساعد الأجسام المبسطة والزعانف أو هياكل الدفع المتخصصة على تقليل السحب وزيادة الكفاءة.
• الحركة التمعجية: تتضمن تقلصات إيقاعية للعضلات على طول الجسم، مما يدفع الحيوان إلى الأمام، ويشيع استخدامها من قبل الحيوانات التي لا تمتلك أطرافًا مثل الديدان.
• الحركة الهدبية: تستخدم العديد من الكائنات الصغيرة أهدابًا صغيرة تشبه الشعر للتحرك عبر الماء أو على الأسطح، حيث تخلق ضربات الأهداب المنسقة تيارات تدفع الكائن الحي في الاتجاه المطلوب.

التكيفات البيئية

• الحركة الأرضية: طورت الحيوانات الأرضية تكيفات مثل الأطراف القوية والمفاصل المتخصصة والموقف الذي يساعد على الثبات والسرعة على أنواع مختلفة من التضاريس.
• الحركة الشجرية: طورت الحيوانات التي تعيش على الأشجار تكيفات مثل أطراف الإمساك والذيل القابض وبصر مجسم للتنقل في البيئات المعقدة ثلاثية الأبعاد.
• الحركة المائية: طورت الحيوانات المائية تكيفات مثل الأجسام المبسطة والزعانف أو هياكل الدفع المتخصصة وآليات التنفس الفعالة لتقليل السحب وزيادة الكفاءة في الماء.
• الحركة الجوية: طورت الحيوانات الطائرة تكيفات مثل الأجنحة الخفيفة والعظام المجوفة وأنظمة الجهاز التنفسي الفعالة لتوليد الرفع وتقليل الوزن.
• الحركة تحت الأرض: طورت الحيوانات التي تعيش تحت الأرض تكيفات للحفر والتحرك في التربة، مثل الأجسام المبسطة والمخالب القوية وأجهزة الاستشعار المتخصصة للكشف عن الطعام وتجنب الحيوانات المفترسة.

الهجرة

• الهجرة عبارة عن حركة موسمية للحيوانات من مكان لآخر، وعادةً ما تكون استجابة للتغيرات في توافر الموارد أو الظروف البيئية.
• يمكن أن تكون الهجرة لمسافات قصيرة أو طويلة، وقد تشمل مجموعات كبيرة أو أفرادًا بمفردهم.
• تنتقل الحيوانات المهاجرة باستخدام مجموعة متنوعة من الإشارات، بما في ذلك الإشارات السماوية والمجالات المغناطيسية والإشارات الشمية.

تحديد الموقع بالصدى

• تحديد الموقع بالصدى هو استخدام الموجات الصوتية لتحديد موقع الأشياء والحيوانات المفترسة والتضاريس المحيطة، وتستخدم حيوانات مثل الخفافيش والدلافين تحديد الموقع بالصدى للتنقل والصيد في بيئاتها.
• تصدر الحيوانات التي تستخدم تحديد الموقع بالصدى أصواتًا ثم تستمع إلى الأصداء التي ترتد عن الأشياء القريبة، ومن خلال تحليل هذه الأصداء، يمكن للحيوان تكوين صورة مفصلة لمحيطه.

تخطيط المسار والملاحة

• يجب أن تكون الحيوانات قادرة على تخطيط المسارات والتنقل في بيئاتها للعثور على الطعام والمأوى والزملاء وتجنب الحيوانات المفترسة.
• تستخدم الحيوانات مجموعة متنوعة من الإشارات للملاحة، بما في ذلك الإشارات البصرية والشمية والسمعية، وقد تستخدم أيضًا الخرائط المعرفية لتذكر تخطيط محيطها.

علم الروبوتات الحيوية

• علم الحركة الحيوي هو دراسة حركة الحيوان، ويمكن استخدامه لتطوير روبوتات أكثر كفاءة ورشاقة.
• من خلال فهم مبادئ حركة الحيوان، يمكن للباحثين تصميم روبوتات يمكنها التحرك في مجموعة متنوعة من البيئات بأقل جهد ممكن.
• يمكن استخدام الروبوتات الحيوية لمجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك البحث والإنقاذ والتصنيع والاستكشاف.

أمثلة على الحركة في مملكة الحيوان

• الفهد: معروف بسرعة الجري المذهلة، حيث يصل إلى سرعات قريبة من 115 كم/ساعة (71 ميلاً في الساعة) في رشقات قصيرة.
• السنونو الخشن: بارع بشكل استثنائي في الطيران، حيث يمكنه المناورة بسهولة في الهواء أثناء البحث عن الحشرات الطائرة.
• سمك السلمون: يقوم برحلات هجرة رائعة لأعلى إلى تيارات المياه العذبة للتكاثر، وغالبًا ما يتغلب على الشلالات وغيرها من العقبات على طول الطريق.
• الثعابين: تعرض مجموعة متنوعة من أنماط الحركة، بما في ذلك الانزلاق الجانبي والالتواء الأكورديوني والحركة المستقيمة، وكل منها مناسب لبيئات معينة.
• قنديل البحر: يستخدم الدفع النفاث عن طريق طرد الماء من جسمه الشبيه بالجرس للتحرك برشاقة عبر الماء.

تحديات في دراسة حركة الحيوان

• يمثل قياس وتحليل حركة الحيوان تحديات بسبب تعقيد الحركات المعنية، وحجم نطاقات الحركة التي يتحرك فيها الحيوان، وتنوع البيئات التي تعيش فيها الحيوانات.
• قد يواجه الباحثون صعوبات في تتبع الحيوانات في البرية، وتسجيل حركاتها بدقة، وتحليل البيانات الناتجة بشكل صحيح.
• غالبًا ما يستخدم الباحثون مجموعة متنوعة من التقنيات، بما في ذلك وضع العلامات اللاسلكية وتسجيل الفيديو عالي السرعة والنماذج الحاسوبية، للتغلب على هذه التحديات.