מחקר מקוון בשידור חי – שימוש במתקני האכלה לצופית הבוהקת

בואו להשתתף במחקר אקדמאי מקוון ובשידור חי, של מכון שמיר למחקר ושל אוניברסיטת חיפה, הבודק העדפות בתזונה של הצופית הבוהקת

מורים המעוניינים להצטרף לפרוייקט הצופיות יכולים להרשם בטופס ההרשמה

https://forms.gle/7QQd2rLtDJh7HoVz5

רקע:

צופית בוהקת – (Cinnyris osea) Sunbird היא ציפור שיר קטנה וססגונית. בעבר תפוצת הצופית בישראל היתה מרוכזת בשטחי הערבה, שם ניזונה מהרנוג השיטים, אולם בד בבד עם התפתחות ההתיישבות, ריבוי הגינות והעשרת סוגי הפרחים, התפשטה הצופית לרב חלקי הארץ. כיום הצופית יציבה ונפוצה וניתן לצפות בה באזורים רבים בארץ, גם עירוניים וגם כפריים.

מזונה העיקרי של הצופית הבוהקת הוא צוף פרחים אולם היא ניזונה גם מחרקים. המבנה הדק, הארוך והמעוקל של מקורה, כמו גם לשונה הארוכה והמפוצלת, מותאמים לאיסוף צוף מבסיס של פרחים בעלי מבנים שונים.

הפיזיולוגיה של הצופיות שונה מאוד מזו של בני האדם, ומה שמזיק לבני האדם, לאו דווקא מזיק לצופיות. הרכב צוף הפרחים, המכונה Nectar, לרוב מכיל 20-25% סוכרוז (סוכר צמחי) ומים. מתקני האכלה המכילים יחס של 1 יחידת סוכר עם 3-4 יחידות מים, הם שווי ערך לריכוזי הסוכר בצוף הפרחים.

לעיתים נוטים להתבלבל ולכנות את הצופית בשם "יונק הדבש". יונקי הדבש (או קוליבריים) הם משפחת עופות קטני גוף החיים ביבשת אמריקה, ואילו הצופיות (ממשפחת הצופיתיים) בעלי דמיון חיצוני ליונקי הדבש, מתקיימים ביבשת אסיה ואפריקה. לשתי משפחות העופות מבנה גוף קטן ומקור ארוך במיוחד – על מנת להגיע לצוף שבבסיס הפרחים. למרות הדמיון, צופיות ויונקי הדבש אינם קרובי משפחה. למעשה הצופיות קרובות של העורבים, ואילו יונקי הדבש של הסיסים, אך לשניהם דמיון מורפולגי המשמש בעיקר לצורך השגת הצוף. התופעה אשר שני מיני בעלי חיים שאינם קרובים, מפתחים במהלך האבולוציה מאפיינים דומים, נקראת אבולוציה מתכנסת. וכמובן שיש הבדלים: יונקי הדבש ניזונים מהצוף תוך כדי מעוף במקום, ואילו הצופיות זקוקות לעצור על מנת להשיג את מזונן. בהתאם לכך, יונקי הדבש יכולים להאביק צמחים אשר בקרבת הפרחים אין מקום להאחז, ואילו הצופיות יכולות להאביק רק צמחים אשר בסמיכות לפרחים קיים מקום עגינה עבורן.

"העדפה אנרגטית" אצל צופיות
אחת התופעות המעניינות הקיימות בטבע היא ה"בחירה " האנרגטית של בעלי-החיים. ניתן לראות כי בעלי-חיים רבים בטבע קשובים ל"העדפתם" האנרגטית ויודעים להזין את עצמם על-פי הצרכים הפיזיולוגיים שלהם. אותם בעלי החיים יספקו את האנרגיה הדרושה להם ואת שארית האנרגיה יאגרו לתקופות חסר. קיימות אסטרטגיות רבות לאגירת האנרגיה: בעלי חיים רבים מטמינים את מזונם לתקופות חסר לעומתם, יש כאלו אשר ממירים את המזון לשומן. כמו שצויין, הצופית הבוהקת ניזונה, בין היתר, מצוף פרחים המכיל לרב 20-25% סוכרוז ומים. נשאלת השאלה: האם קיימת "העדפה אנרגטית" של הצופית לפרחים עם ריכוזי סוכר מסויימים? האם ההעדפה לפרחים מסויימים קשורה לריכוז הסוכר בהם או בכלל אולי דווקא לתכונות אחרות כמו צבע למשל? או לשילוב ביניהם?

בחקר זה נבחן את הצופית הבוהקת כחיית מודל להעדפה אנרגטית וננסה באמצעות אמצעים פשוטים לבחון האם וכיצד בעל-חיים זה קשוב לצורך האנרגטי שלו ויודע לבחור את אשר לו הוא זקוק (ולא יותר מכך). לצורך כך, מוצג לפניכם מחקר מקדים לפרויקט מדע אזרחי רחב יותר בנושא העדפות אנרגטיות אצל ציפורים. מאחר והמערכת מספקת נתונים נוספים (כמו תאריך, שעה ביום, טמפרטורה וגשם), כל מורה יכול להתאים את נפח השאלות ומורכבות החקר, בהתאם לגיל התלמידים ולקבוצה אותה הוא מלמד. בנוסף, בשל קיום דו-פרצופיות זוויגית אצל הצופיות (הזכר והנקבה שונים במראה שלהם) ניתן להתייחס בניתוחים גם להבדלים התלויים בזוויג ("מין") הצופיות.

פרויקט מחקר – תזונת הצופיות

לפניכם פרויקט חקר חדשני ומקוון על הצופית הבוהקת העושה שימוש במצלמות 24/7 שמשדרות בשידור חי. הפרויקט מאפשר לבצע עבודת חקר במערכת ניסוי על חיות בר, כשהתצפיות למעשה נערכות "מרחוק" דרך מחשב או דרך טאבלט.

עבור המחקר הועמדה מערכת של ארבעה מתקני האכלה לצופיות, המכילים תמיסת מים וסוכר.

בהתבסס על המערכת נערכים שלושה מחקרים (כל אחד מהמחקרים מפורט בהמשך):

1. השפעת מיקום מתקן ההאכלה על העדפת הצופיות (ישמש גם כביקורת)
2. "העדפה אנרגטית" של הצופיות לאחוזי הסוכר השונים בתמיסות ההזנה
3. השפעת צבע ה"פרחים" (מתקן ההאכלה) על העדפת הצופיות

במשך כשלושה חודשים, ובתנאי מזג-אוויר משתנים, תבוצע סדרה חוזרת של ניסויים בני שבוע. בכל שבוע יחל ניסוי חדש שיארך 6 ימים (ראשון-שישי). פרק הזמן הארוך יאפשר גם לבחון היבטים שונים בהעדפת הצופיות וגם לבצע חזרות על הניסויים, שיחזקו את הסקת המסקנות.

לאורך כל 3 החודשים, ניתן יהיה לצפות במתקני ההאכלה בשידור חי. לחילופין, מכיוון ששעות התצפית הרלוונטיות מוקלטות ונשמרות במאגר סרטונים ביוטיוב ("פלייליסט"), קיימת אפשרות לצפות בהם גם מחוץ לשעות ההתרחשות ובדרך זו מתאפשרת גמישות במועד של ביצוע התצפית.

הצפייה וביצוע התצפיות במתקני האכלה הצופיות מתאפשרת בשני אופנים:
1. צפייה בשידור חי – כניסה קבועה בשעה 16:00 במשך 6 ימים ותיעוד גובה התמיסות א) הכנסו לקישור - https://bit.ly/34pU4rj
ב) בחרו במצלמה: Israel sunbird feeder מתקן האכלה לצופיות
(גם אם השעה מעט התפספסה, ניתן להזיז את סרגל הזמן עד 4 שעות לאחור).

2. צפייה בפלייליסט – כניסה למאגר הסרטונים המוקלטים של 6 ימי התצפית ותיעוד גובה התמיסות שנצפו בכל יום בשעה 16:00.
אפשרות א' - הכנסו לקישור - https://bit.ly/2K7EsCq
אפשרות ב' - הכנסו לערוץ - https://bit.ly/34pU4rj , בחרו בסרגל האפשרויות בקטגוריה: פלייליסטים, והכנסו לפלייליסט: מדע אזרחי- מתקן האכלה לצופיות.
(בשתי האפשרויות ניתן להזיז את סגל הזמן לשעה המדוייקת)

איסוף הנתונים:
בכל שבוע יערך ניסוי חדש. בכל יום ראשון בשבוע תותקן מערכת מתקני האכלה חדשה ("יום אפס") והיא תצולם ותשודר בשידור ישיר לאורך כל השבוע. במהלך השבוע יש למדוד ולתעד בשעה 16:00 בבוקר בדיוק את גובה התמיסה בכל אחד ממתקני ההאכלה. את הנתונים שאספתם (=היכן עובר הקו של התמיסה בכל מתקן) יש למלא, בשלב הראשון, בטבלת מעקב יומית. ההקפדה על השעה שנקבעה חשובה מאוד והיא תאפשר הפרש קבוע של 24 שעות בין בדיקה לבדיקה וסטנדרטיזיה בין כלל המשתתפים בפרוייקט.
לחצו להורדת טבלת Excel יעודית שתסייע לכם ברישום תוצאות התצפיות בכל יום: - טופס מעקב תצפיות להורדה ורישום.xlsx

דיווח על הנתונים שנאספו:

להלן סדר הניסויים:

* שתיה מרובה>25, שתיה חלקית>15, שתיה מועטה>5, ללא שתיה כלל=0

מכיוון שקיימים שבועות בהם קיימת פעילות מועטה של הצופיות (שתו מעט), מורים המתכננים לבצע חקר על מספר קטן של שבועות (1-3), מומלץ כי יבחרו את השבועות בהם קיימת פעילות מרובה.

ניתוח והצגה של התוצאות:
לאחר שסיימתם לתעד את הממצאים שלכם בטבלת האקסל (Excel) ודיווחתם עליהם בטופס המקוון, ניתן לבצע השוואה בין הפרמטרים שהתקבלו עבור כל אחד מריכוזי הסוכר, להציגם בצורה גרפית, לענות על שאלות ולנסח מסקנות.

מחקר א' – השפעת מיקום מתקן ההאכלה על העדפת הצופיות

מטרת המחקר:
המחקר בא לבחון האם קיימת אצל הצופיות העדפה למיקום מתקני ההאכלה. ניסוי זה מהווה גם ניסוי ביקורת מקדים לניסויים הבאים.

השערת המחקר:
אנו משערים כי לא תהיה לצופיות העדפה מובהקת לאחד ממתקני ההאכלה וכי קצב ההתרוקנות שלהם יהיה מקרי וללא דפוס חוזר בין שני שבועות הניסוי.

שיטת המחקר:
מערכת של ארבעה מתקני האכלה לצופיות המכילות תמיסות סוכר בריכוז אחיד של 25% (1:3):
מתקן 1 – ממוקם בצד ימין
מתקן 2 – ממוקם במרכז מצד ימין
מתקן 3 – ממוקם במרכז מצד שמאל
מתקן 4 – ממוקם בצד שמאל

כל אחד מהמתקנים סומן במערכת שנתות בין 1-11, שתאפשר למדוד את כמות התמיסה שנצרכה על-ידי הצופיות.

בתום ימי התצפית, ניתן לענות על מספר שאלות:

?מה בדקנו בניסוי

?מה היו המשתנים בניסוי

האם היה הבדל בקצב השתיה של מתקני ההאכלה

?כמה ימים לקח לצופיות לסיים כל אחד מהמתקנים

?איזה מתקן האכלה נגמר ראשון

?איזה מתקן נגמר אחרון

האם היה הבדל משמעותי בין גובה התמיסה במתקנים? האם ההבדל חזר על עצמו -בשני השבועות

האם אתם יכולים לומר אם היתה לצופיות העדפה לאחד המתקנים?האם היתה העדפה לצד אחד

?האם היו מתקנים שלא שתו מהם? אם כן, מה יכולה להיות הסיבה

מחקר ב' – "העדפה אנרגטית" אצל צופיות

מטרת המחקר:
המחקר בא לבחון האם הצופיות יראו העדפה לריכוז מסויים של סוכר בתמיסת ההזנה

השערת המחקר:
אנו משערים כי לצופיות היכולת להבחין ולהעדיף את מזונן בהתאם לצורך האנרגטי שלהן ולכן, נצפה לראות בהתחלה העדפה של תמיסה עם ריכוז סוכר דומה לזה הקיים באופן טבעי בצוף הפרחים (20-25%). לאחר שהריכוז המועדף יסתיים, יהיה מעבר לתמיסה עם הריכוז הקרוב ביותר לריכוז הטבעי וכן הלאה.

שיטת המחקר:
מערכת של ארבעה מתקני האכלה לצופיות המכילות תמיסות סוכר בריכוזים שונים:
מתקן1 - ריכוז של 0% סוכרוז (מים בלבד)
מתקן 2 - ריכוז של 10% סוכרוז (יחס של 1:9 סוכר מומס במים)
מתקן 3 - ריכוז של 25% סוכרוז (יחס של 1:3 סוכר מומס במים)
מתקן 4 - ריכוז של 50% סוכרוז (יחס של 1:1 סוכר מומס במים)

כל אחד מהמתקנים סומן במערכת שנתות בין 1-11, שתאפשר למדוד את כמות התמיסה שנצרכה על-ידי הצופיות. סדר ומיקום המתקנים ישתנה במהלך ימי הניסוי.

בתום ימי התצפית ניתן לענות על מספר שאלות:

?מה בדקנו בניסוי

?מה היו המשתנים בניסוי

?מה היתה קבוצת הביקורת

?האם היה הבדל בקצב השתיה של התמיסות

?כמה ימים לקח לצופיות לסיים כל אחת מהתמיסות

?איזה ריכוז תמיסה נגמר ראשון

?איזה ריכוז תמיסה נגמר אחרון

?האם אתם יכולים לומר אם היתה לצופיות העדפה לאחד מהריכוזים

האם היו מתקנים שלא שתו מהם? אם כן, מה יכולה להיות הסיבה? ומהיכן, אם כן, צרכו הצופיות מזון ואנרגיה

מחקר ג' – השפעת צבע ה"פרחים" על העדפת הצופיות

מטרת המחקר:
המחקר בא לבחון האם קיימת אצל הצופיות העדפה לצבע פרחים מסויים.

השערת המחקר:
אנו משערים כי לצופיות תהיה העדפה לפרחים בצבע האדום

שיטת המחקר:
מערכת של ארבעה מתקני האכלה לצופיות המכילות תמיסות סוכר בריכוז אחיד של 25% (1:3):
מתקן 1 – פרחים בצבע אדום
מתקן 2 – פרחים בצבע לבן
מתקן 3 – פרחים בצבע צהוב
מתקן 4 – פרחים בצבע שחור

בתום ימי התצפית ניתן לענות על מספר שאלות:

מה בדקנו בניסוי?

מה היו המשתנים בניסוי?

האם היתה קבוצת הביקורת? אם כן מהי?

האם היה הבדל בקצב השתיה של התמיסות מהפרחים השונים?

כמה ימים לקח לצופיות לסיים כל אחת מהתמיסות?

באיזה צבע של פרחים נגמרה התמיסה ראשונה?

באיזה צבע של פרחים נגמרה התמיסה אחרונה?

האם אתם יכולים לומר אם היתה לצופיות העדפה לאחד מצבעי הפרחים?

האם היו מתקנים שלא שתו מהם? אם כן, באיזה צבע היו הפרחים במתקנים אלו? מה יכולה להיות הסיבה לכך?

אפשרויות להרחבת הנושא:

א) מספר הצופיות המגיעות לכל אחד מהמתקנים בפרקי זמן קבועים
ב) דו-פרצופיות זוויגית בהעדפה – כמה נקבות וכמה זכרים בכל מתקן
ג) האם יש השתנות בזמן/מזג אוויר (ניסויים חוזרים