Неабходная сямёрка

Звычайна нават вялізарная птушыная чарада з тысяч птушак рухаецца сінхронна і кожная асобіна з яе паспявая змяняць кірунак палёту разам з іншымі. Пры гэтым наўрацці магчыма, каб кожны чалец такой вялізарнай групы сачыў за сотнямі суседзяў. Акрамя таго, у чарадзе звычайна няма лідэра, але рухі птушак і іх рэакцыя, напрыклад, на з'яўленне драпежніка, аказваюцца на здзіўленне суладнымі і дакладнымі.

Міжнародная каманда даследнікаў, якая прааналізавала больш за 400 паслядоўных стоп-кадраў з розных відэазапісаў палёту вялізных чародаў звычайных шпакоў (Sturnus vulgaris), змагла паказаць, што як мінімум для гэтага віду птушак падчас палёту дастаткова сачыць за 7 бліжэйшымі суседзямі.

Каб упэўніцца ў сапраўднасці атрыманых вынікаў, навукоўцы стварылі матэматычную мадэль птушынай чарады. Сімулятар дазваляў змяняць лік суседзяў, за якімі сочыць кожная птушка; пры гэтым улічваліся дакладнасць каардынацыі, дакладнасць сачэння і колькасць энергіі, якую асобіны марнавалі на тое, каб сачыць за таварышамі.

Калі не ўлічваць выдаткаваных высілкаў, то, вядома, чым больш дадзеных, тым лепш. Аднак энергетычныя выдаткі моцна абмяжоўваюць магчымасці: каб рухацца сінхронна з іншымі і не перанапружвацца пры гэтым, птушцы хапае сямі суседзяў. Такім чынам, дадзеныя назіранняў апынуліся ў згодзе з вынікамі матмадэлі.

Пасля гэтага высвятлілася яшчэ адна цікавая асаблівасць. Як пішуць даследнікі ў сваім артыкуле ў часопісе PLoS Computational Biology, дакладнасць каардынацыі палёту залежала ад формы групы. Звычайна дастаткова вялікая чарада шпакоў нагадвае адносна тоўсты блін, які да таго ж пастаянна змяняе форму. Аказалася, што таўшчыня “бліна”, які ляціць, вельмі важная для каардынацыі руху: у вельмі тонкім "бліне" у птушак траціцца каардынацыя з суседзямі; з іншага боку, збівацца ў тоўстае воблака птушкам няма патрэбы.

Магчыма, што падобныя заканамернасці дзейнічаюць і сярод іншых птушак і жывёл, схільных збівацца ў вялікія групы, - напрыклад, сярод рыб і насякомых.

Работа была зроблена пад кіраўніцтвам праф. Наомі Леанард (Prof. Naomi Leonard) з Прынстанскага ўніверсітэта (ЗША) з калегамі з Таронцкага ўніверсітэту (Канада) і Рымскага ўніверсітэта "La Sapienza” (Італія).

Цікава, што высновы навукоўцаў зацікавілі робатэхнікаў, а даследаванне фундавалася, акрамя U.S. National Science Foundation і Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada, таксама вайскоўцамі з даследчага цэнтру U.S. Navy, Air Force and Army.

Крыніца: George F. Young et al. 2013 Starling Flock Networks Manage Uncertainty in Consensus at Low Cost, PLOS Published: January 31, 2013 https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1002894

Паводле www.princeton.edu падрыхтаваў Дзьмітры Вінчэўскі для www.birdwatch.by 

Здымак зграі шпакоў яго ж