تمويه الحركة

مبدأ التمويه الحركي: محاكاة التدفق البصري للخلفية. ينطلق المهاجم نحو هدفه، مُختارًا مساره بحيث يبقى على خط مستقيم بين الهدف ونقطة حقيقية خلفه؛ يختلف هذا المسار عن المطاردة التقليدية، وغالبًا ما يكون أقصر (كما هو موضح هنا). يبدو المهاجم أكبر حجمًا كلما اقترب من الهدف، لكنه لا يبدو متحركًا في غير ذلك.
تُعد الحيوانات مثل الضفادع جيدة جدًا في اكتشاف الحركة، [ 1 ] مما يجعل التمويه الحركي أولوية للحيوانات المفترسة.

التمويه الحركي هو تمويه يوفر درجة من الإخفاء لجسم متحرك، نظراً لأن الحركة تجعل من السهل اكتشاف الأجسام مهما كان لونها متطابقاً مع خلفيتها أو يكسر خطوطها الخارجية .

يتمثل الشكل الرئيسي للتمويه الحركي، وهو النوع المقصود عمومًا بهذا المصطلح، في قيام المهاجم بمحاكاة التدفق البصري للخلفية كما يراها هدفه. وهذا يمكّن المهاجم من الاقتراب من الهدف بينما يبدو ثابتًا من وجهة نظر الهدف، على عكس المطاردة التقليدية (حيث يتحرك المهاجم مباشرةً نحو الهدف طوال الوقت، وغالبًا ما يبدو للهدف أنه يتحرك جانبيًا). يختار المهاجم مسار طيرانه بحيث يبقى على الخط الواصل بين الهدف ونقطة مرجعية. وبالتالي، لا يرى الهدف المهاجم يتحرك من تلك النقطة المرجعية. الدليل المرئي الوحيد على حركة المهاجم هو تزايد حجمه مع اقترابه.

يُسهّل التمويه أحيانًا الحركة، كما هو الحال في تنين البحر المورق وبعض الحشرات العصوية . تُكمّل هذه الحيوانات تمويهها السلبي بالتمايل كالنباتات في الرياح أو تيارات المحيط، مما يؤخر اكتشافها من قبل المفترسات.

اكتُشفت تقنية التمويه الحركي، التي تعتمد على تقليل التدفق البصري ، لأول مرة في ذباب الزهور عام ١٩٩٥، ثم ثبتت فعاليتها في رتبة أخرى من الحشرات، وهي اليعسوب ، بالإضافة إلى مجموعتين من الفقاريات ، هما الصقور والخفافيش التي تستخدم تحديد الموقع بالصدى. ولأن الخفافيش تصطاد ليلاً، فلا يمكنها استخدام التمويه، بل تعتمد بدلاً من ذلك على استراتيجية توجيه فعالة تُعرف باسم "الاتجاه المطلق الثابت للهدف". وقد اقتُرح أن تستفيد الصواريخ المضادة للطائرات من تقنيات مماثلة.

تمويه حركة الاقتراب

تتمتع العديد من الحيوانات بحساسية عالية للحركة ؛ فعلى سبيل المثال، تكتشف الضفادع بسهولة البقع الداكنة الصغيرة المتحركة، بينما تتجاهل البقع الثابتة. [ 1 ] لذلك، يمكن استخدام إشارات الحركة لكشف التمويه. [ 2 ] تظل الأجسام المتحركة ذات أنماط التمويه المشتتة أصعب في التحديد من الأجسام غير المموهة، خاصةً إذا كانت هناك أجسام أخرى مماثلة قريبة، حتى وإن تم رصدها، لذا فإن الحركة لا "تكسر" التمويه تمامًا. [ 3 ] ومع ذلك، فإن وضوح الحركة يثير التساؤل حول إمكانية تمويه الحركة نفسها وكيفية ذلك. ثمة آليات عديدة محتملة. [ 2 ]

تتعقب الحيوانات المفترسة مثل النمور فرائسها ببطء شديد، لتقليل إشارات الحركة.

تحركات خفية

تتمثل إحدى الاستراتيجيات في تقليل الحركة الفعلية إلى أدنى حد، كما هو الحال عندما تتربص الحيوانات المفترسة مثل النمور بفريستها بالتحرك ببطء شديد وبخفة. وتتجنب هذه الاستراتيجية فعلياً الحاجة إلى تمويه الحركة. [ 2 ] [ 4 ]

تقليل إشارة الحركة

عندما يتطلب الأمر الحركة، تتمثل إحدى الاستراتيجيات في تقليل إشارة الحركة، على سبيل المثال بتجنب تحريك الأطراف بشكل عشوائي واختيار أنماط لا تُسبب وميضًا عند رؤيتها من الأمام مباشرة. [ 2 ] قد يستخدم الحبار هذه الاستراتيجية في تمويهه النشط عن طريق اختيار تشكيل خطوط بزوايا قائمة على محوره الأمامي الخلفي، مما يقلل من إشارات الحركة التي قد تُصدرها عملية حجب النمط وعرضه أثناء السباحة. [ 5 ]

تعطيل إدراك الحركة

صورة أمامية لحبار عريض الظهر في وضعية تمويه أثناء الصيد. يُشكّل هذا المفترس نمطًا يشبه "الخطوط العابرة" على صدره، مع مدّ ذراعين منه، مما يُقلّل من مظهره الضخم أثناء اقترابه من فريسته من السرطانات. [ 6 ]

كان تعطيل إدراك المهاجم لحركة الهدف أحد الأهداف المقصودة للتمويه الخادع المستخدم على السفن في الحرب العالمية الأولى ، على الرغم من أن فعاليته محل خلاف. [ 2 ]

يصطاد الحبار عريض الظهر، Ascarosepion latimanus ، فرائسه مثل سرطان البحر الشاطئي، Carcinus maenas ، بالسباحة مباشرةً نحوها، مُظهِرًا عرضًا يُشبه "الخطوط العابرة" على صدره. يُلوّن الحبار رأسه باللون الأبيض، ويُشكّل ستة من أذرعه الثمانية على هيئة مخروط مُتجه للأمام. أما الذراعان الآخران فيمتدان جانبيًا، مُواجهين الفريسة بجوانبهما العريضة. يتكون العرض من خطوط داكنة تتحرك إلى الأسفل فوق الأجزاء الأمامية من الرأس والأذرع. يرى سرطان البحر صورة المفترس تكبر شيئًا فشيئًا مع اقترابه؛ وهذا وحده يُثير رد فعل قويًا لدى سرطان البحر. أما السرطانات التي عُرض عليها مزيج من التكبير مع عرض الخطوط العابرة، فقد كان رد فعلها أقل حدة. يُساعد وضع الحبار على إخفاء حركات عباءته (خلف الأذرع الممدودة)، مما قد يُقلل من إشارات الحركة التي تصل إلى سرطان البحر. إذا كان السلطعون يستخدم الحركة الشعاعية الناتجة عن اقترابه للكشف عن الهجوم، فإن عرض الخطوط المارة يخدع السلطعون بتقليل هذه الإشارة. وبدلاً من ذلك، فإنه يوفر شكلاً أفقياً عريضاً للجسم مع حركات خطوط عمودية. [ 6 ]

محاكاة التدفق البصري للخلفية

تُقلّد اليعسوب الإمبراطوري الأسترالي التدفق البصري لخلفيته باستخدام تمويه الحركة النقطية الحقيقية لتمكينه من الاقتراب من المنافسين.

تُحاكي بعض الحيوانات التدفق البصري للخلفية، بحيث لا يبدو المهاجم وكأنه يتحرك عند رؤيته من قِبل الهدف. هذا هو محور التركيز الرئيسي للأبحاث المتعلقة بالتمويه الحركي، وغالبًا ما يُعتبر مرادفًا له. [ 2 ] [ 7 ]

استراتيجيات المطاردة

يستطيع المهاجم محاكاة التدفق البصري للخلفية باختيار مسار طيرانه بحيث يبقى على الخط الواصل بين الهدف ونقطة مرجعية حقيقية، أو نقطة على مسافة لا نهائية (مما يُتيح استخدام خوارزميات مطاردة مختلفة). وبالتالي، لا يتحرك المهاجم من النقطة المرجعية كما يراها الهدف، مع أنه يبدو أكبر حجمًا كلما اقترب. وهذا يختلف عن التحرك مباشرةً نحو الهدف (المطاردة التقليدية): إذ ينتج عن ذلك حركة جانبية مرئية مع اختلاف واضح في التدفق البصري عن الخلفية. وتنجح هذه الاستراتيجية سواء كانت الخلفية بسيطة أو ذات نسيج. [ 7 ]

اكتُشفت استراتيجية التمويه الحركي هذه، ونُمذِجت كخوارزميات عام 1995 على يد إم. في. سرينيفاسان وإم. ديفي أثناء دراستهما لسلوك التزاوج لدى ذباب الزهور . وبدا أن ذكر ذبابة الزهور يستخدم تقنية التتبع للتقرب من الإناث المحتملات. [ 7 ] وقد لُوحظ التمويه الحركي في معارك التنافس على المناطق عالية السرعة بين اليعاسيب ، حيث شوهد ذكور اليعسوب الإمبراطوري الأسترالي ، هيميانكس بابوينسيس، يختارون مسارات طيرانهم بحيث تبدو ثابتة أمام منافسيهم في 6 من أصل 15 مواجهة. وقد استخدموا استراتيجيتي النقطة الحقيقية والنقطة اللانهائية. [ 8 ] [ 9 ]

تستخدم الصقور تقنية التمويه الحركي اللانهائي للاقتراب من فرائسها.

يبدو أن هذه الاستراتيجية فعّالة بنفس القدر لدى الحشرات والفقاريات. تُظهر المحاكاة أن التمويه الحركي يُؤدي إلى مسار مطاردة أكثر كفاءة من المطاردة التقليدية (أي أن مسار التمويه الحركي أقصر)، سواءً طار الهدف في خط مستقيم أو اختار مسارًا فوضويًا. علاوة على ذلك، فبينما تتطلب المطاردة التقليدية من المهاجم أن يطير أسرع من الهدف، يستطيع المهاجم المُموّه حركيًا أحيانًا الإمساك بالهدف رغم طيرانه بسرعة أقل منه. [ 10 ] [ 2 ]

في مجال الإبحار ، من المعروف منذ زمن طويل أنه إذا ظل الاتجاه من الهدف إلى المُلاحِق ثابتًا، وهو ما يُعرف بالاتجاه الثابت والمدى المتناقص (CBDR)، والذي يُعادل اتخاذ نقطة مرجعية ثابتة على مسافة لا نهائية، فإن السفينتين تكونان على مسار تصادم، حيث تسيران في خطوط مستقيمة. في المحاكاة، يُمكن ملاحظة ذلك بسهولة حيث تظل الخطوط بينهما متوازية في جميع الأوقات. [ 10 ] [ 2 ]

تتبع الخفافيش التي تصطاد الحشرات وبعض الصواريخ مسار مطاردة لا نهائي مع الحفاظ على التوازي مع الهدف ("الملاحة الموازية")، وذلك لكفاءتها وليس للتمويه .

تتبع الخفافيش التي تستخدم تحديد الموقع بالصدى مسارًا لانهائيًا عند صيد الحشرات في الظلام. [ 2 ] ليس الهدف من ذلك التمويه، بل كفاءة المسار الناتج، ولذلك تُسمى هذه الاستراتيجية عمومًا "اتجاه الهدف المطلق الثابت" (CATD)؛ [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] وهي تُعادل استراتيجية "اتجاه الهدف المطلق الثابت" (CBDR)، ولكنها تسمح للهدف بالمناورة بشكل غير منتظم. [ 14 ]

استخدمت دراسة أجريت عام 2014 على صقور من أنواع مختلفة ( الصقر الجير ، والصقر الحر ، والصقر الشاهين ) كاميرات فيديو مثبتة على رؤوسها أو ظهورها لتتبع اقترابها من الفرائس. وأظهرت مقارنة المسارات المرصودة مع محاكاة استراتيجيات المطاردة المختلفة أن هذه الطيور الجارحة استخدمت مسار تمويه حركي يتوافق مع نموذج CATD. [ 14 ]

تُشبه استراتيجية توجيه الصواريخ القائمة على التوجيه النسبي البحت (PPNG) إلى حد كبير استراتيجية CATD التي تستخدمها الخفافيش. [ 15 ] وقد اقترح عالما الأحياء أندرو أندرسون وبيتر ماكوان أن صواريخ الدفاع الجوي يُمكنها استغلال التمويه الحركي لتقليل فرص رصدها. وقد اختبرا أفكارهما على أشخاص يلعبون لعبة حرب محوسبة . [ 16 ] تم تحليل قوانين التوجيه اللازمة لتحقيق التمويه الحركي رياضيًا. وقد تبين أن المسارات الناتجة فعالة للغاية، وغالبًا ما تكون أفضل من المطاردة التقليدية. ولذلك، يُمكن اعتماد مطاردة التمويه الحركي من قِبل كل من الحيوانات المفترسة ومهندسي الصواريخ (تحت مسمى "الملاحة المتوازية"، لخوارزمية النقطة اللانهائية) لما تتميز به من مزايا في الأداء. [ 17 ] [ 18 ]

استراتيجيات الهجوم [ 14 ]
استراتيجيةوصفتأثير التمويهيستخدم من قبل الأنواع
المطاردة الكلاسيكية ( إرشادات المطاردة )تحرك مباشرة نحو الموقع الحالي للهدف في جميع الأوقات (أبسط استراتيجية)لا أحد، الهدف يرى المطارد يتحرك في الخلفيةنحل العسل، الذباب، خنافس النمر [ 14 ]
تمويه الحركة في نقطة حقيقيةتحرك باتجاه الهدف مع الحفاظ على مسافة بينه وبين نقطة قريبة من نقطة انطلاق المطارد في جميع الأوقاتيبقى المطارد ثابتاً في مكانه مقابل الخلفية (لكنه يبدو أكبر حجماً).اليعسوب، ذباب الزهور [ 14 ]
التمويه الحركي بنقطة اللانهاية (CATD، "الملاحة المتوازية")تحرك نحو الهدف مع الحفاظ على خط مستقيم موازٍ للخط الواصل بين نقطة بداية المُطارد والهدف عند نقطة البداية.يبقى المطارد في اتجاه ثابت في السماءالكلاب، البشر، ذباب الزهور، الأسماك العظمية ، الخفافيش، الصقور [ 14 ]

التمويه بالحركة

التمايل: التمويه الحركي أو التنكر

تُمارس الحيوانات شديدة التمويه، مثل تنين البحر الورقي ، وحشرة العصا Extatosoma tiaratum ، وفرس النبي، سلوك التمايل . تُشبه هذه الحيوانات النباتات بألوانها، وخطوط أجسامها المُميزة بوضوح مع زوائد تُشبه الأوراق، وقدرتها على التمايل بفعالية مثل النباتات التي تُقلدها. تتأرجح حشرة العصا E. tiaratum بنشاط ذهابًا وإيابًا أو من جانب إلى آخر عند إزعاجها أو عند هبوب رياح ، بتردد يُشبه حفيف أوراق الشجر في الريح. قد يُمثل هذا السلوك تمويهًا حركيًا، يمنع اكتشافها من قِبل المفترسات، أو تمويهًا حركيًا، مما يُؤدي إلى تصنيفها بشكل خاطئ (كشيء آخر غير الفريسة)، أو مزيجًا من الاثنين، ولذلك وُصف أيضًا بأنه شكل من أشكال التمويه الحركي. [ 19 ] [ 20 ]

مراجع

  1. 1 2 أنستيس، ستيوارت (1 يونيو 2015). "الرؤية ليست هي التصديق" . مجلة ساينتست . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أبريل 2017 .
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 تروسيانكو، توم (2011). "التمويه والإدراك البصري". في ستيفنز، مارتن ؛ ميريلايتا، سامي (محرران). تمويه الحيوانات: الآليات والوظائف . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 128-130 . ISBN  978-1-139-49623-0.
  3. هول، جوانا ر.؛ كوثيل، إينيس ؛ بادلي، رولاند؛ شوهيت، آدم ج.؛ سكوت-صموئيل، نيكولاس إي. (7 مايو 2013). "التمويه والكشف عن الأهداف المتحركة وتحديدها" . وقائع الجمعية الملكية ب . 280 (1578) 20130064. doi : 10.1098/rspb.2013.0064 . PMC 3619462. PMID 23486439 .  
  4. ماكدونالد، ديفيد؛ لوفيريدج، أندرو (2010). بيولوجيا وحماية السنوريات البرية . مطبعة جامعة أكسفورد. ص 84–. ISBN  978-0-19-923444-8.
  5. شوهيت، أ. ج.؛ بادلي، ر. ج.؛ أندرسون، ج. س.؛ كيلمان، إ. ج.؛ أوسوريو، د. (2006). " استجابات الحبار للتوجه البصري للركائز، وتدفق المياه، ونموذج للتمويه الحركي" (ملف PDF) . مجلة علم الأحياء التجريبي . 209 (23): 4717-4723 . doi : 10.1242/jeb.02580 . PMID 17114404. S2CID 2485460 .  
  6. سانتون ، ماتيو؛ تروسيانكو، جوليون؛ هيتوبون، تشارلي؛ هاو، مارتن (2025). "التخفي والخداع: التمويه الحركي التكيفي في صيد الحبار ذي الزعانف العريضة" . مجلة ساينس أدفانسز . 11 (13). doi : 10.1126/sciadv.adr3686 . PMC 11939058 . 
  7. 1 2 3 سرينيفاسان، إم في وديفي، إم. (1995). "استراتيجيات التمويه النشط للحركة". وقائع الجمعية الملكية بلندن، السلسلة ب ، 259 (1354): 19-25 . رمز Bibcode : 1995RSPSB.259...19S . doi : 10.1098/rspb.1995.0004 . S2CID 131341953 . 
  8. هوبكين، مايكل (5 يونيو 2003). "أخبار الطبيعة" . طيران اليعسوب يخدع العين . Nature.com. doi : 10.1038/news030602-10 . تاريخ الاسترجاع: 16 يناير 2012 .
  9. ميزوتاني، أ.ك.؛ تشاهل، ج.س.؛ سرينيفاسان، م.ف. (5 يونيو 2003). "سلوك الحشرات: التمويه الحركي في اليعاسيب" . مجلة نيتشر . 65 (423): 604. رمز Bibcode : 2003Natur.423..604M . doi : 10.1038/423604a . PMID 12789327. S2CID 52871328 .  
  10. 1 2 غليندينينغ، بول (27 يناير 2004). "رياضيات التمويه الحركي" . وقائع الجمعية الملكية في لندن. السلسلة ب: العلوم البيولوجية . 271 ( 1538): 477-481 . doi : 10.1098/rspb.2003.2622 . PMC 1691618. PMID 15129957 .  
  11. غوز، ك.؛ هوريوكي، ت.؛ كريشنا براساد، ب.س.؛ موس، س. (2006). "الخفافيش التي تستخدم تحديد الموقع بالصدى تستخدم استراتيجية شبه مثالية من حيث الوقت لاعتراض الفريسة" . مجلة PLOS Biology . 4 (5): 865-873 . doi : 10.1371/journal.pbio.0040108 . PMC 1436025. PMID 16605303 .  
  12. ريدي، بي في؛ جست، إي دبليو؛ كريشنا براساد، بي إس (2007). "التمويه الحركي مع تأخير حسي حركي" (ملف PDF) . المؤتمر السادس والأربعون لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) حول التحكم واتخاذ القرارات ، 2007. الصفحات 1660-1665 . doi : 10.1109/CDC.2007.4434522 . ISBN  978-1-4244-1497-0. S2CID 1114039 . مؤرشف من الأصل (PDF) بتاريخ 2018-01-14. 
  13. غونزاليس-بيليدو، بالوما ت.؛ فابيان، صموئيل ت.؛ نوردستروم، كارين (ديسمبر 2016). "الكشف عن الهدف لدى الحشرات: تحسينات بصرية وعصبية وسلوكية" . الرأي الحالي في علم الأحياء العصبي . 41 : 122-128 . doi : 10.1016/j.conb.2016.09.001 . hdl : 1912/8647 . PMID 27662056. S2CID 3524650 .  
  14. 1 2 3 4 5 6 أمادور كين، سوزان؛ زماني، مارجون (2014). "الصقور تطارد فرائسها باستخدام إشارات الحركة البصرية: منظورات جديدة من كاميرات محمولة على الحيوانات" . مجلة علم الأحياء التجريبي . 217 (2): 225-234 . doi : 10.1242/jeb.092403 . PMC 3898623. PMID 24431144 .  
  15. جست، إريك و. (2010). أرمسترونغ، روبرت إي.؛ درابو، مارك د.؛ لوب، شيريل أ.؛ فالديس، جيمس ل. (محررون). تعلم التحكم في المركبات غير المأهولة من الخفافيش التي تستخدم تحديد الموقع بالصدى . مطبعة جامعة الدفاع الوطني. ص 157-168 . GGKEY:YX732WBJBQN. {{cite book}}تم |work=تجاهله ( مساعدة )
  16. غراهام-رو، دنكان (28 يونيو 2003). "حيلة اليعسوب تجعل تفادي الصواريخ أصعب" . مجلة نيو ساينتست . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 أبريل 2017 .
  17. جست، إي دبليو؛ كريشنا براساد، بي إس (2006). "قوانين التوجيه للتمويه الحركي". وقائع الجمعية الملكية أ . 462 (2076): 3629. arXiv : math/0508023 . Bibcode : 2006RSPSA.462.3629J . CiteSeerX 10.1.1.236.1470 . doi : 10.1098/rspa.2006.1742 . S2CID 7992554 .  
  18. كاري، ن. إي.؛ فورد، ج. ج.؛ تشاهل، ج. س. (2004). "التوجيه المستوحى بيولوجيًا للتمويه الحركي" . المؤتمر الآسيوي الخامس للتحكم التابع لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . ISBN 0-7803-8873-9. S2CID 34907101 . 
  19. بيان، شو؛ إلجار، مارك أ.؛ بيترز، ريتشارد أ. (2016). "سلوك التمايل لدى حشرة Extatosoma tiaratum: هل هو تمويه حركي لدى حشرة عصوية؟" . علم البيئة السلوكي . 27 (1): 83-92 . doi : 10.1093/beheco/arv125 .
  20. ^ أوديا، دينار (1991). "Eine zusatzliche oder Alternative Funktion der 'kryptischen' Schaukelbewegung bei Gottesanbeterinnen und Stabschrecken (Mantodea، Phasmatodea)". علم الحشرات Zeitschrift . 101 ( 1– 2): 25–27 .