مجموعة بيانات مقياس التسارع لمراقبة موسم العِجاءِ في Tjotta

لماذا يهم وقت الولادة في المزرعة

بالنسبة لمربي الأغنام، الساعات التي تولد فيها الخِرْفان يمكن أن تكون الفارق بين حيوانات صحية وخسائر محزنة. ومع ذلك، مراقبة كل نعجة على مدار الساعة تكاد تكون مستحيلة، خاصة في المزارع الكبيرة ومع قوى عاملة متقادمة في العمر. تقدم هذه الدراسة مجموعة بيانات جديدة وغنية من حظائر نرويجية تلتقط الحركات الطفيفة للنعاج الحوامل باستخدام حساسات حركة مثبتة على الأطواق، مما يفتح طريقاً نحو تنبيهات تلقائية عندما تكون النعجة على وشك الولادة.

من القلق حول الولادة إلى المراقبة الذكية

عادة ما تلد الأغنام في النرويج والبرتغال مرة واحدة في السنة، في مواسم مخططة بدقة تتماشى مع نمو المراعي والطلب الموسمي على اللحوم. رغم هذا التوقيت الدقيق، يموت العديد من الخرفان قبل الوصول إلى المراعي، غالباً لأن المشاكل أثناء الولادة لا تُكتشف بسرعة كافية. يعرف المربون أن التدخل في اللحظة المناسبة يمكن أن ينقذ الخرفان وأمهاتها، لكن الإشراف المستمر ليلًا ونهارًا مرهق ومكلف. يجادل المؤلفون بأن أجهزة قابلة للارتداء بسيطة، مستخدمة بالفعل في الثروة الحيوانية الأكبر حجماً، قد تساعد في سد هذه الفجوة للأغنام من خلال الإشارة حين يتحول سلوك النعجة إلى الأنماط التي تسبق الولادة.

كيف راقبت الأطواق والكاميرات النعاج

لبناء أساس موثوق لمثل هذه الأدوات، راقب الفريق عن كثب 61 نعجة من سلالة النرويجية البيضاء في حظيرة بحثية بشمال النرويج. ارتدت كل نعجة طوقًا متينًا يحتوي على حساس حركة صغير يقيس الحركة في ثلاثة اتجاهات وسجل أيضاً درجة الحرارة بمعدل 20 قراءة في الثانية. عاشت الحيوانات في أقفاص فردية مع تغذية وماء وأرضية قياسية، ونُقلت إلى المنطقة التجريبية قرابة أسبوع قبل موعد الولادة. في الوقت نفسه، جمع بوابة مثبتة في السقف بيانات الأطواق وأرسلتها إلى الإنترنت، بينما سجلت عدة كاميرات فيديو كل قفص باستمرار لتوفير سجل دقيق لكل ولادة.

تحويل حياة الحظيرة إلى بيانات قابلة للاستخدام

على مدى شهر واحد فقط، من أواخر أبريل إلى أواخر مايو 2024، التقط النظام أكثر من خمسين مليون سجل خام من الأطواق بينما انتصبت النعاج على روتينهن اليومي وفي نهاية المطاف ولدن 113 خروفاً. بعد تنقية السجلات الناقصة والأخطاء الواضحة في الحساسات، احتوت مجموعة البيانات النهائية على ما يقرب من مليار قياس عالي التردد مرتبط بالحيوانات الفردية وبحوادث الولادة المحددة. نظّم الباحثون الملفات حسب علامة الأذن والطوق، وأضافوا جداول تحتوي على تفاصيل خلفية مثل عمر كل نعجة، وتاريخ ولاداتها السابق، حجم القطيع، وما إذا كانت هناك حاجة للمساعدة أثناء الولادة. استُخدمت ملاحظات مكتوبة بخط اليد من طاقم المزرعة ذي الخبرة وفيديوهات راجعها الباحثون بعناية معًا لتحديد الوقت الدقيق لكل ولادة ولمراجعة جودة السجلات.

ما تكشفه أنماط الحركة

تُظهر مخططات مثال من نعجة واحدة كيف تتغير الحركات الرأسية والأفقية والأمامية–الخلفية الملتقطة بواسطة الحساس مع اقتراب الولادة. توضح المدرجات التكرارية مدى تكرار شدات الحركة المختلفة، بينما تعرض مخططات السلاسل الزمنية اندفاعات النشاط وفترات الهدوء على مدى ساعات وأيام. يشرح المؤلفون أن التبدلات المتكررة بين الوقوف والاستلقاء، المعروفة منذ زمن طويل للمزارعين كعلامة على اقتراب الولادة، تظهر بوضوح في هذه الآثار الحركية. كما يناقشون مسائل عملية، مثل الأطواق التي وُضعت أحيانًا بالمقلوب وأُصلحت لاحقًا باستخدام تصحيحات رياضية بسيطة، وتحديات إحصائية مثل عدم توازن أنواع السلوك التي سيحتاج بنّاءو النماذج المستقبلية إلى التعامل معها.

نقاط القوة والحدود والاستخدامات المستقبلية

بما أن التسجيلات جُمعت داخل الحظيرة وتحت ظروف محكومة، فإن مجموعة البيانات لا تمثل تمامًا سلوك الأغنام في المراعي المفتوحة، حيث تتجول لمسافات أبعد، وترعى بحرية، وتستجيب للمفترسات والطقس. كما أن الاختلافات في السلالة والعمر وحجم الجسم تؤثر على شدة حركة الحيوانات، مما يعني أن النماذج الحاسوبية ستحتاج إلى تعديل لهذه العوامل لتجنب الخلط بين «البطيئي الحركة» والحيوانات التي تمر بمشكلة. ومع ذلك، يؤكد المؤلفون أن البيانات ظلت متعمدة غير مكررة: لم تُحذف القيم الشاذة سوى عند كونها سجلات مكسورة بوضوح، ولم تُملأ القيم المفقودة، محافظين بذلك على رؤية واقعية لما تنتجه حساسات المزارع في العالم الحقيقي.

ماذا يعني هذا للزراعة اليومية

بالنسبة لغير المتخصصين، الرسالة الأساسية هي أن هذا العمل لا يقدم بعد «إنذار ولادة» مكتملًا، بل المواد الخام اللازمة لبناء واحد. من خلال مشاركة مجموعة بيانات مفتوحة موثقة بعناية تربط سجلات الحركة التفصيلية بأوقات ولادة مؤكدة، يمنح الباحثون المهندسين وعلماء البيانات وخبراء رفاهية الحيوان نقطة انطلاق مشتركة لتصميم واختبار الخوارزميات. مع مرور الوقت، قد تراقب مثل هذه الأدوات النعاج الحوامل بهدوء عبر أطواق بسيطة، منبهة المزارعين فقط عندما تبدأ الولادة في الانحراف. هذا قد ينقذ الخرفان والأمهات، ويقلل من الضغط والعمل على المزارعين، ويجعل الولادة الموسمية أقل إشرافًا مستمراً طوال الليل.

الاستشهاد: Goncalves, P., Nyamuryekung’e, S., Corrente, G. et al. Tjotta accelerometer monitored lambing dataset. Sci Data 13, 426 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06660-2

الكلمات المفتاحية: رفاهية الأغنام, أجهزة قابلة للارتداء, اكتشاف الولادة, ثروة حيوانية دقيقة, بيانات مقياس التسارع