Un întuneric stol de dunlins sprinturi direct peste o mlaștină, până când un merlin apare și toți au veer, în același moment, intermitent lor luminos alb pîntecele și rearanjarea lor de grup în formă de clepsidră, cu șocante rapiditate., O distanță de grauri de grauri—și da, asta chiar este minunat termen de un grup de aceste des-bârfit păsări—10.000 sau mai mult, rulouri „ca un beat de amprente de pe cer,” ca poetul Richard Wilbur scris, pete amurg orizont cu rapiditatea unui pulsează meduze.încă din timpurile primordiale, oamenii au privit masele de păsări care se mișcă ca una și s-au întrebat cum o fac. Vechii romani au avut explicația lor: zeii, credeau ei, au sugerat intențiile lor în modul în care păsările au zburat., Oamenii de știință de la începutul secolului al XX-lea, poate aproape la fel de creduloși, au căutat astfel de concepte misterioase și chiar mistice precum „telepatia naturală” sau un „suflet de grup”.””Este gândire transfuzată, transfer de gândire—gândire colectivă practic. Ce altceva poate fi?”mused un naturalist Britanic, destul de jalnic, în 1931.a se vedea acest articol de însoțire galerie foto
multe păsări turma, desigur., Dar numai o mână relativă într-adevăr zbura împreună, creând ceea ce Universitatea din Rhode Island biolog Frank Heppner, în anii 1970, a propus de asteptare „turme de zbor”: și anume, linii foarte organizate sau clustere. Pelicanii, gâștele și alte păsări de apă formează linii și Vs, probabil pentru a profita de factorii aerodinamici care economisesc energie. Dar cei mai impresionanți flockeri sunt, fără îndoială, cei care formează mase mari, cu formă neregulată, cum ar fi grauri, păsări de țărm și mierle., Adesea zboară cu viteze de 40 de mile sau mai mult pe oră, iar într-un grup dens spațiul dintre ele poate fi doar puțin mai mare decât lungimea corpului. Cu toate acestea, ei pot face viraje uimitor de ascuțite care apar, cu ochiul liber, să se desfășoare în întregime la unison. Imaginați-vă că faceți manevre evazive fără întârziere în concert cu toți ceilalți șoferi care se mișcă rapid în jurul dvs. pe o autostradă și vă faceți o idee despre dificultatea implicată.
nu este de mirare că observatorii au fost lăsați să caute o explicație., Când Heppner, acum semi-pensionat, a început să studieze turmele de porumbei în urmă cu mai bine de 30 de ani, el a sugerat să comunice printr-un fel de „radio biologic” bazat neurologic.”faptul că nu am fost scoși din oraș este un indiciu al cât de disperați am fost să explicăm aceste lucruri”, spune el acum.astăzi, însă, inovațiile tehnologice, de la fotografia de mare viteză la simulările pe calculator, au permis biologilor să vadă și să analizeze turmele de păsări ca niciodată. Deci, are un nou val de interes din partea altor oameni de știință, inclusiv matematicieni, fizicieni, chiar economiști., Drept urmare, cercetătorii sunt mai aproape ca niciodată de a intra cu adevărat în mintea turmei.”sunt multe lucruri pe care nu le știm acum”, spune Heppner, ” dar cred că vom ști de fapt cum și de ce păsările zboară în grupuri organizate în cinci ani.la un nivel a fost mult timp evident ce se întâmplă atunci când animalele își sincronizează mișcările—fie că sunt rațe, antilope, hering sau insecte sociale. Mai mulți ochi și urechi înseamnă oportunități sporite de a găsi hrană și șanse îmbunătățite de a detecta un prădător în timp.,
este atunci când un prădător lunges, totuși, că a fi într-o mulțime Plătește cu adevărat. Numeroase studii au arătat că persoanele care călătoresc în grupuri sunt aproape întotdeauna mai vulnerabile atunci când se abat de la sine. Acest lucru nu se datorează în mică parte lucrurilor năucitoare pe care le poate face un ansamblu. Prin rotirea rapid sau pur și simplu înclinarea un pic pe axa lor, dunlins sunt în măsură să schimbe aspectul lor penaj de la întuneric (lor colorit) la lumină (lor pîntecele), creând un swift intermitent efect care s-ar putea surprinde sau confunda prădători., Studiile au arătat că merlins de vânătoare shorebirds sunt, de fapt, cele mai de succes atunci când urmăresc indivizi. Șoimii merg după mulțimi bine împachetate de dunlini și alte păsări de țărm, dar aceste vânători sunt cel mai probabil să reușească atunci când atacul determină o pasăre solo să se rătăcească. Siguranța în număr, cu alte cuvinte: păsările care rămân împreună tind să supraviețuiască împreună.
„a fi singur este întotdeauna mai riscant”, spune Claudio Carere, un ornitolog Italian care este implicat într-un studiu colaborativ al graurilor flocking din Roma.,biologul evolutiv britanic William Hamilton, în 1971, a inventat termenul „turmă egoistă” pentru a descrie acest fenomen. Fiecare membru al unei turme, a scris el, acționează din simplul interes propriu. Când un prădător se apropie de o turmă, toți indivizii din grup se îndreaptă spre cel mai sigur loc—și anume, mijlocul grupului—pentru a reduce șansele de a fi capturați. Observațiile asupra păsărilor de țărm juvenile au sugerat că le-ar putea lua ceva timp pentru a se obișnui cu acest lucru, deoarece învață să formeze congregații coezive numai în timp., Așa cum o fac, selecția naturală dictează că păsările cel mai puțin capabile să stea cu Grupul sunt cel mai probabil să fie prinse de prădători.interesul propriu în sine poate explica multe dintre dinamica observată a mișcării turmei, cum ar fi densitatea. Dar nu se poate explica modul în care păsările obține informațiile de care au nevoie pentru a muta în sincron și pentru a evita un prădător. Nu există nici un fel fiecare membru al grupului poate vedea un șoim care zboară rapid în același timp. Atunci cum ar putea ei să știe în ce direcție să se îndrepte pentru a o evita?
un indiciu a venit din studiile de pește., Multe specii de școlarizare manevrează la fel de complicat ca cele mai coezive turme de păsări—și sunt mult mai ușor de studiat, deoarece pot fi urmărite și fotografiate de sus în rezervoare deschise. În anii 1960, un biolog rus, Dmitrii Radakov, a testat școlile și a constatat că pot evita cu succes prădătorii, în ansamblu, dacă fiecare pește își coordonează pur și simplu mișcările cu cele ale vecinilor săi. Chiar dacă doar o mână de indivizi știu de unde vine un prădător, a scris el, ei pot ghida o școală imensă prin inițierea unei viraje pe care vecinii lor o imită—și vecinii vecinilor lor și așa mai departe., Spre deosebire de turmele liniare de gâște, care au un lider clar, grupurile sunt democratice. Ele funcționează de la bază; orice membru poate iniția o mișcare pe care alții o vor urma.rafinarea teoriei lui Radakov a trebuit să aștepte până în anii 1980, când programatorii de calculator au început să creeze modele care arată modul în care grupurile de animale simulate pot răspunde mișcărilor indivizilor din interiorul lor. Se pare că doar trei reguli simple sunt suficiente pentru a forma grupuri strâns coezive., Fiecare animal trebuie să evite coliziunea cu vecinii săi imediați, să fie în general atras de alții de acest gen și să se deplaseze în aceeași direcție ca restul grupului. Conectați aceste trei caracteristici într-un model de calculator, și puteți crea „roiuri virtuale” de orice fel de creaturi vă place. Își schimbă densitatea, își modifică forma și pornesc un ban—la fel cum fac păsările din lumea reală. Producătorii de filme, de la The Lion King la Finding Nemo, au folosit un software similar pentru a descrie mișcări realiste în grupuri mari-indiferent dacă stampeding wildebeest sau meduze în derivă.,
lumea reală, deși, nu rulează ca software-ul. O problemă cu modelul de bază este că nu explică în mod adecvat modul în care efectivele de păsări pot reacționa la fel de repede ca și ele. Asta a realizat Wayne Potts ca student absolvent la sfârșitul anilor 1970. acum biolog la Universitatea din Utah, Potts a ajuns să studieze dunlins pe Puget Sound. De a face filme de turmele lor și analiza cadru cu cadru, cum fiecare pasăre s-a mutat, el a fost capabil să arate că o transforma undele printr-un stol doar ca o majoretă val trece prin sport fani la stadion., El a explicat constatarea cu numele teoriei sale: „ipoteza liniei de cor.”O dansatoare individuală care așteaptă ca vecinul ei imediat să se miște înainte de a-și iniția lovitura va fi prea lentă; în mod similar, un dunlin Urmărește o serie de păsări din jurul său, nu doar vecinii săi apropiați, pentru indicii. Această constatare a pus la odihnă vechea idee telepatie.
„valul se propaga prin turmă de cel puțin trei ori mai repede decât s-ar putea explica dacă doar își urmăreau vecinii imediați”, spune Potts. „Dar probabil nu s-a întâmplat nimic extrasenzorial.,”
în fiecare an, turme de multe mii de grauri iernează la adăposturi mari din Roma. Pete de reglaj cer în fiecare după-amiază, chiar înainte de amurg, ele zboară din mediul rural plantații de măslini, unde se hrănesc—credincios navetiști în sens invers, ca Rachel Carson a scris odată despre păsări previzibil obiceiuri. Mii de oameni se coalizează și formează sfere dense, elipse, coloane și linii ondulate, schimbând secvențial forma turmelor lor în câteva momente. Ei exasperează mulți locuitori, care se obosesc de excrementele pe care le lasă în urmă. Alții iubesc display-urile lor elaborate.,
„pe măsură ce se apropie de adăposturi, graurii sunt atacați în mod regulat de șoimi și prezintă comportamente uimitoare de flocking”, spune Carere. „Ei compact și decompact, split și merge, în formă de teroare valuri’ „—impulsuri care trece de la o apropie de șoim într-o fracțiune de secundă. „Este ceva care, prin vedere, este fantastic, cum ar fi semnalele de fum indiene.”
în zonele umede de coastă din sud-vestul Danemarcei, unde unele turme de graur în primăvară pot număra peste un milion, localnicii își numesc afișajele de după-amiază târziu” soare negru”, deoarece întunecă literalmente cerul., Dar graurii din Roma sunt deosebit de convenabili pentru a studia, deoarece unul dintre principalele lor adăposturi se află într-un parc între gara centrală a orașului și una dintre filialele Muzeului Național Roman.
Cercetatorii de la o colaborare, proiect pan-European numit StarFLAG conectat o mulțime de ore pe acoperișul muzeului istoric Palazzo Massimo, în ultimele două ierni, cu scopul de o pereche de aliniat camere la efectivele de multe mii de grauri efectuarea de acrobatie afișează., Unii cercetători au folosit anterior fotografii stereoscopice de mare viteză pentru a analiza structura întregului, dar au reușit să facă acest lucru numai cu grupuri relativ mici. Odată ce o turmă a depășit 20 până la 30 de păsări, structura sa a devenit imposibil de șicanat. „Trebuie să spun cine este cine în imaginile de la camere diferite, care arata foarte diferit de la un altul”, spune Andrea Cavagna, un fizician Italian care lucrează cu StarFLAG. „Acest lucru este foarte dificil de făcut cu ochii și total imposibil pentru o mie de păsări.,folosind software împrumutat din domeniul mecanicii statistice, care explică proprietățile materialelor prin examinarea structurii lor moleculare, Cavagna și alți fizicieni au reușit acum să potrivească până la 2.600 de grauri în fotografii diferite unul cu celălalt. Acest lucru le permite să cartografieze structura tridimensională a efectivelor mult mai precis decât a fost vreodată posibil., Pe ecran, ei pot lua ceea ce apare ochiului uman ca o masă solidă, rotunjită de păsări și pot afla dacă este de fapt o minge sau mai degrabă o altă formă mai complicată, cum ar fi o clătită, o coloană sau o ceașcă deschisă. Ei pot vedea din orice unghi, și urmăriți-l modifica forma la 10 cadre pe secundă.rezultatul a fost o infuzie de observație cuantificabilă într-un câmp plin de speculații. Prin mărirea reconstrucțiilor tridimensionale, cercetătorii pot începe să înțeleagă relațiile spațiale pe care le au graurii individuali din cadrul acesteia unul cu celălalt., Ei au descoperit că, oricât de densă ar apărea o turmă din exterior, membrii săi nu sunt distribuiți uniform ca puncte pe o grilă. Mai degrabă, fiecare membru are mult spațiu în spate și în față. La fel ca șoferii de pe o autostradă, graurii nu par să—i deranjeze să aibă vecini în apropiere pe laturile lor—sau deasupra și dedesubt, de altfel-atâta timp cât au spațiu deschis înainte.acest lucru are sens, deoarece prezența unei căi clare în direcția de deplasare minimizează probabilitatea coliziunilor în cazul în care păsările trebuie să-și schimbe brusc cursul, așa cum este probabil atunci când un șoim atacă., Dar ceea ce este cu adevărat minunat în legătură cu această asimetrie spațială este că cercetătorii au reușit să o folosească pentru a calcula numărul de vecini cărora fiecare Graur acordă o atenție deosebită—o elaborare cuantificată a ideii liniei de cor a lui Potts. Analizând corelațiile dintre mișcările graurilor vecine, ele pot arăta că fiecare pasăre acordă întotdeauna atenție aceluiași număr de vecini, indiferent dacă sunt mai aproape sau mai departe.
câți vecini este asta?, Șase sau șapte, spune Cavagna, care subliniază că graurii din turme pot vedea aproape întotdeauna multe alte păsări din apropiere—dar numărul poate fi strâns legat de capacitatea cognitivă a păsărilor. Testele de laborator au arătat că porumbeii sunt ușor capabili să discrimineze între până la șase obiecte diferite, dar nu mai mult. Asta pare a fi de ajuns. Concentrându-se pe mai mult de unul sau doi vecini permite un Graur pentru a manevra rapid atunci când este necesar., Dar, limitând la șase sau șapte numărul de vecini cărora le acordă atenție, poate evita să-și aglomereze creierul cu informații mai puțin fiabile sau pur și simplu copleșitoare de la păsările aflate mai departe.
dacă vizionarea acestor vecini este tot ceea ce fac, totuși, nu este încă cunoscută. Mai mulți colaboratori StarFLAG de la Universitatea din Groningen, în Olanda, au folosit aceste turme urmărite îndeaproape pentru a calibra simulările pe calculator mai sofisticate decât oricare altele folosite înainte pentru a analiza comportamentul turmei., Ei încearcă să perfecționeze modelele create de fizicieni pentru a reflecta mai exact condițiile reale cu care se confruntă graurii, cum ar fi gravitația și aerul turbulent. Cercetătorii încearcă, de asemenea, să înțeleagă cum comunică graurii în zbor; deși toată lumea este de acord că folosesc vederea pentru a naviga în sferturi apropiate, este posibil să nu fie tot ce folosesc.”cred că este acustic și vizual”, spune Carere, ” dar modul exact în care funcționează nimeni nu știe.”El sugerează că un Graur poate folosi chiar simțul tactil al aerului de la vecinii apropiați pentru a-și ghida direcția., În mod clar, mai sunt multe de învățat de la aceste păsări cele mai banale.Frank Heppner este încrezător că cercetătorii vor putea explica în curând multe astfel de mistere, chiar dacă continuă să pună la îndoială unele dintre cele mai de bază ipoteze despre comportamentul flocking. El se întreabă, de exemplu, de ce graurii romani manevrează atât de spectaculos deasupra locurilor lor de adăpost timp de mai multe minute înainte de a se stabili. Dacă ar fi vrut cu adevărat să evite șoimii, el întreabă: nu ar dispărea mai repede în copaci? „Ceea ce fac ei nu este evitarea prădătorilor”, spune el. „Este primitoare prădători.,”
el speculează că ar putea exista un comportament fundamental bazat pe matematică-genul de lucru pe care fizicienii îl numesc o „proprietate emergentă”, în care întregul este mult mai mare decât suma părților sale. Graurii pot face ceea ce fac pur și simplu pentru că programarea lor individuală face ca comportamentele complexe, cum ar fi turmele, să fie inevitabile., Birders, dintre toți oamenii, ar trebui să înțeleagă că, din moment ce știu cât de simple reguli biologice, cum ar fi un interes uman de bază în viu colorate, obiecte în mișcare poate duce la comportamente imprevizibile și aparent iraționale—cum ar fi jetting off la Brownsville la fața locului un warbler încoronat de aur.
„este posibil ca aceste tipuri de comportamente să fie ca un produs secundar matematic al regulilor pe care le urmează păsările”, spune Heppner. „Este foarte posibil să obțineți un comportament imprevizibil din reguli previzibile.”Poate că graurii Romei vor arunca încă o lumină asupra luării deciziilor colective de către oameni.,unii oameni de știință afiliați proiectului StarFLAG examinează modul în care alegătorii își afectează reciproc alegerile și dacă deciziile privind localizarea noilor sucursale bancare constituie un posibil exemplu de comportament flocking.astfel de aplicații practice de înțelegere a comportamentelor de turmă ar putea fi la fel de valoroase pentru unii oameni ca cunoașterea intențiilor zeilor. Cu toate acestea, ele sunt, probabil, mai puțin valoroase decât o recunoaștere a modului în care oamenii au afectat deja efectivele., Graurii nu au iernat la Roma în astfel de numere în anii trecuți, dar schimbările climatice, combinate cu alți factori, au făcut orașul mai confortabil pentru ei. Turmele multor păsări de țărm se diminuează pe măsură ce habitatele și alimentele lor sunt modificate. Și ne datorează, desigur, că nimeni nu se mai poate bucura de vederea uneia dintre cele mai mari specii de flocking: porumbelul pasager.cu toate acestea, cele mai chintesente turme de comportament uman dezvăluie, se poate dovedi a fi încercarea de a le înțelege și de a le bucura., Oamenii vor să știe cum funcționează lumea în general, dar vor, De asemenea, să o aprecieze pur și simplu. Aceste dunlins intermitent, și acele grauri învolburat ca swift Black smoke, va rămâne o priveliște convingătoare indiferent de ceea ce postulează modelele de calculator. Cel puțin în parte, vor continua, după cum a scris Richard Wilbur, „refuzând să fie prinși . . . în plasele și cuștile gândului meu.această povestire a apărut inițial în numărul din martie-aprilie 2009 ca ” plan de zbor.”