Drivers of variation in nocturnal insect prey mass and quality

ليست السماء في الليل خالية، بل هي طريق سريع يعج بالحشرات، ومورد حي يغذي طيفاً متنوعاً من الطيور والخفافيش وغيرها من الصيادين الجويين. بالنسبة لهؤلاء المفترسات، يعد صيد الطعام لعبة عالية المخاطر من الفيزياء والبيولوجيا؛ إذ يتعين عليهم موازنة الطاقة التي يجنيها من الوجبة مقابل الجهد المطلوب لصيدها وأكلها. قد تكون حشرة صغيرة سهلة الإمساك لكنها لا توفر سوى القليل من الوقود، بينما قد تكون حشرة ضخمة مليئة بالطاقة لكنها كبيرة جداً بحيث يصعب ابتلاعها أو يصعب المناورة بها. هذا المفهوم الخاص بـ "الربحية" مركزي لفهم كيفية بقاء هذه الحيوانات على قيد الحياة. وعندما تبدأ أعداد هذه المفترسات الطائرة في التناقص، كما حدث في السنوات الأخيرة، ينظر العلماء إلى الشبكة الغذائية للعثور على السبب؛ حيث يتساءلون عما إذا كانت الحشرات نفسها قد تغيرت، لتصبح أقل تغذية أو أصعب في الصيد، مما يؤدي فعلياً إلى تجويع المفترسات من الأعلى إلى الأسفل. وللإجابة على ذلك، يجب على الباحثين النظر إلى ما وراء مجرد العد البسيط لعدد الحشرات الموجودة في الجو، وفحص ما تتكون منه تلك الحشرات ومن أين تأتي.

يلفت دراسة جديدة انتباهها إلى الفرائس الليلية التي تغذي هؤلاء الصيادين الجويين، سعياً لفهم ما يجعل حشرة ما وجبة أفضل من غيرها. ركز الباحثون على سؤالين رئيسيين: مقدار الطاقة التي تحملها الحشرة في شكل دهون، ومدى وزنها. لقد علموا أن ليس كل الحشرات متساوية؛ فبعضها بنيت بشكل مختلف بناءً على شجرة عائلتها، بينما يختلف البعض الآخر اعتماداً على كيفية نموها. ولإيجاد الإجابات، جمع الفريق حشرات من سماء الليل وقاسوا كتلتها الجسمانية ومحتوى الدهون فيها، وهو المصطلح العلمي للدهون التي تخزن الطاقة. ثم قاموا بتصنيف هذه الحشرات حسب نوعها، وكيفية تغذيتها كبالغات، وحيث عاشت كيرقات. سمح لهم ذلك بمعرفة ما إذا كانت هوية الحشرة أو موطن طفولتها هو ما يحدد مقدار الوقود الذي تقدمه لمفترس جائع.

كشف الاستقصاء أن جودة إمدادات الغذاء الليلية هذه مدفوعة بثلاثة عوامل محددة. أولاً، تهم العائلة التي تنتمي إليها الحشرة كثيراً؛ فقد وجد الباحثون أنه بالنسبة لذبابة مايو (mayflies)، فإن كمية الدهون التي تحملها لا تزداد بالتناسب المباشر مع حجمها؛ فكلما كبر حجمها، لم تواكب مخزونات الدهون نموها. أما بالنسبة لمجموعات الحشرات الأخرى التي درسوها، فقد نما محتوى الدهون باطراد جنباً إلى جنب مع كتلة الجسم. وهذا يعني أن ذبابة مايو الكبيرة ليست بالضرورة وجبة أكثر كثافة في الطاقة من الصغيرة، بينما يعد الحجم بالنسبة للحشرات الأخرى مؤشراً موثوقاً على وجبة غنية.

ثانياً، يشكل أسلوب تغذية الحشرة كبالغة احتياطيات طاقتها. ميزت الدراسة بين الحشرات التي تستمر في الأكل كبالغات وتلك التي لا تفعل ذلك. فالحشرات التي تتغذى طوال حياتها كبالغات، والمعروفة باسم "المتغذيات مدى الحياة"، كانت تحمل كتلة جسم ودهوناً أقل. وفي المقابل، كانت الحشرات التي تتوقف عن الأكل كبالغات، بعد أن خزنت كل طاقتها خلال مرحلتها اليرقية، أثقل وزناً ومحملة بالمزيد من الدهون. تمثل هذه "المتغذيات اليرقية" مصدراً أكثر تركيزاً للطاقة للمفترس، حيث قامت بادخار مواردها قبل التحليق.

ثالثاً، تؤثر البيئة التي نشأت فيها الحشرة على وزنها، وإن لم تؤثر على تركيز دهونها. فقد كانت الحشرات التي تطورت على اليابسة أثقل وزناً من تلك التي خرجت من الماء. ومع ذلك، وبالرغم من هذا الاختلاف في الوزن الإجمالي، ظلت نسبة الدهون داخل أجسامها ثابتة. فالحشرة البرية الثقيلة والحشرة المائية الأخف وزناً قدمتا نفس النسبة المئوية من الدهون الغنية بالطاقة، حتى لو قدمت الحشرة البرية حمولة إجمالية أكبر.

ومع ذلك، تخلص الدراسة إلى أن امتلاك حشرة ثقيلة وغنية بالدهون ليس القصة بأكملها. فالقيمة الحقيقية للوجبة محدودة بدقة بقدرة المفترس على التعامل معها. لدى الطائر أو الخفاش حد فيزيائي لحجم اللقمة التي يمكنه أخذها، وهو قيد يُعرف بـ "محدودية فتحة الفم" (gape limitation). قد تكون الحشرة مغذية للغاية، ولكن إذا كانت كبيرة جداً بحيث يصعب ابتلاعها أو يصعب التحكم بها أثناء الطيران، فإنها تصبح عديمة الفائدة للصياد. إن أكثر الفرائس قيمة تقع ضمن نطاق حجم محدد حيث تلتقي الطاقة العالية مع القدرات الفيزيائية للمفترس. ومن خلال رسم خرائط لهذه الدوافع لجودة الفريسة، تظهر الأبحاث أن المشهد الغذائي للمفترسات الجوية ليس مجرد مسألة وفرة بسيطة، بل هو صورة معقدة يحددها مزيج من أنواع الحشرات، وعادات تغذيتها، وتاريخ تطورها، وكل ذلك يتم ترشيحه عبر الحدود الفيزيائية للحيوانات التي تحاول أكلها.