Рыбы выбрали подражание случайным собратьям вместо следования действиям группы — Naked Science
6 минут
София Жаботинская

Рыбы выбрали подражание случайным собратьям вместо следования действиям группы

4.4

Оказалось, случайные факторы, отбраковывающиеся при многих исследованиях, могут быть системообразующими — по крайней мере, в динамике движения животных.

Косяк рыб слаженно плывет благодаря случайным коммуникациям отдельных рыб /© MILOS PRELEVIC ON UNSPLASH
Косяк рыб слаженно плывет благодаря случайным коммуникациям отдельных рыб /© MILOS PRELEVIC ON UNSPLASH

Международная группа исследователей под руководством ученых из Университета Нового Южного Уэльса выяснила, что цихлиды не вычисляют направление всего косяка, а хаотично подражают действиям ближайших собратьев. Статья об этом опубликована в журнале Nature Physics.

Доктор Ричард Моррис, один из руководителей исследования, поясняет, что у цихлид — вразрез с традиционными представлениями, бытовавшими до сего дня — стайное поведение оказалось обусловленным факторами, возникающими в результате взаимодействия между отдельными рыбами в стае. Их ученые обозначили как «помехи».

Авторы впервые смогли доказать такое упорядочивание действий внутри косяка рыб, ранее существовавшее только в качестве теоретической возможности. Междисциплинарная команда экологов, физиков и математиков достигла этого, объединив «живые» эксперименты с компьютерным моделированием и анализом данных.

Предложенная модель противоречит стандартным теориям «скользящего среднего» для поведения в косяке, стае или стаде, которые предполагают, что животные способны оценить общее направление группы.

«Каждая рыба взаимодействует только с одной другой рыбой в любой момент времени. Они либо самопроизвольно меняют направление, либо копируют направление другой рыбы. Вычисление среднего направления группы, которое до сих пор было популярной теорией, вероятно, слишком сложно для рыбы», — объясняет доктор Моррис.

При изучении поведенческой динамики исследователи снимали косяки из 15, 30 и 60 рыб цихлид, отслеживая их траектории, чтобы проанализировать механизм взаимодействия. Оказалось, небольшие группы рыб «кучкуются» более последовательно, чем крупные. Это несколько контринтуитивно, поскольку случайность играет большую роль в маленьких группах.

Обычно, когда исследователи интерпретируют данные, помехи, случайные факторы, стараются отсечь, так как они искажают картину причинно-следственных связей — подобно тому, как при обработке фотографий нужно удалить блики от солнца, нарушающие четкость.

В случае рыбьего косяка все принципиально иначе: случайное копирование действий между парами приводит к тому, что новый вид «помех» начинает доминировать — и именно это определяет их высоко скоординированное поведение. Новое понимание подчеркивает важность случайных факторов, показывая, что «шум» может закодировать некоторую важную информацию о поведенческой динамике рыб и других животных. «Здесь сигнал — это «помехи». Если бы вы полностью проигнорировали эти флуктуации, вы вообще не могли бы объяснить то, как [рыбы] образуют косяк», — говорит доктор Моррис.

Ученые отмечают, что дальнейшие исследования помогут понять, следуют ли подобной модели поведения другие рыбы и совершенно иные виды животных. Данные, если их возможно экстраполировать за пределы моделирования только систем научения этого вида, могут серьезно помочь во многих областях, где нужно предугадать динамику поведения крупных популяций живых существ. Открытие способно изменить понимание коллективного движения у животных и требует пересмотра того, как «помехи» рассматриваются в самых различных исследованиях динамики поведения.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 20:50
5 минут
Василий Парфенов

В московском аэропорту Жуковский произошло ЧП: за пределы взлетно-посадочной полосы выкатился новейший отечественный авиалайнер МС-21-300. Он проходил испытания, во время которых имитировали прерванный полет из-за отказа одного двигателя.

10 часов назад
7 минут
Василий Парфенов

Группа дизайнеров и инженеров из ряда именитых компаний под руководством не менее прославленного менеджера и энтузиаста из IBM создала передвижной дом для эскапистов XXI века. Конструкция под названием Jupe способна обеспечить уют и комфорт практически в любой точке мира (кроме холодного климата), а устанавливается за пару часов.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Россия подняла в небо группу из шести военно-транспортных самолетов Ан-124-100. Такие тренировки позволяют отработать переброску на большие расстояния личного состава воинских подразделений.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Россия подняла в небо группу из шести военно-транспортных самолетов Ан-124-100. Такие тренировки позволяют отработать переброску на большие расстояния личного состава воинских подразделений.

16 января
9 минут
Василий Парфенов

Специалисты по информационной безопасности нашли пренеприятнейшую особенность ОС Windows 10. Ее штатный драйвер файловой системы NTFS при определенных условиях реагирует крайне деструктивным образом — критически повреждает главную файловую таблицу MFT. Вызвать такое его поведение можно огромным количеством способов: от создания подготовленной веб-страницы до отправки картинок, файлов и документов жертве.

Вчера, 20:50
5 минут
Василий Парфенов

В московском аэропорту Жуковский произошло ЧП: за пределы взлетно-посадочной полосы выкатился новейший отечественный авиалайнер МС-21-300. Он проходил испытания, во время которых имитировали прерванный полет из-за отказа одного двигателя.

4 января
2 минуты
Илья Ведмеденко

В России приступили к летным испытаниям нового Ту-214. По имеющимся данным, речь идет о третьем и заключительном экземпляре Ту-214ПУ, изготовленном по контракту от 2017 года.

6 января
42 минуты
Александр Березин

Попытки нашей страны создать замену сверхмассовому биплану советской эпохи терпят неудачи вот уже тридцать лет. Причина проста: кризис легкомоторной авиации в целом. Когда-то самая передовая часть авиастроения сегодня застряла на решениях большой древности — и без резкого изменения всей концепции "летающего такси" так и не увидит заметных результатов.

4 января
7 минут
Василий Парфенов

Наступление Мирового океана на сушу, как правило, связывают с глобальным потеплением. Однако испанские геологи описали еще одну проблему, которая только усугубляет ситуацию. Они подсчитали, что из-за проседания почв территория, на которой проживает 19% населения Земли, окажется ниже уровня моря уже к 2040 году.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: