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.
Позавчера, 10:31
28 минут
Илья Ведмеденко

Программа ПАК ДП (перспективный авиационный комплекс дальнего перехвата) привлекает к себе все больше внимания. Разберемся, что это такое и появится ли у России новый боевой самолет.

Вчера, 16:27
8 минут
Мария Азарова

Ученые проверили, может ли полиненасыщенная жирная кислота класса омега-6 DGLA, которая регулирует производство нескольких важных групп сигнальных молекул, запускать ферроптоз клеток, в том числе раковых.

1 час назад
7 минут
Сергей Васильев

Необычные эксперименты показали, что подключение легких к кровеносной системе животного позволяет не только поддерживать жизнеспособность донорских органов, но и восстанавливает их функции.

Позавчера, 10:31
28 минут
Илья Ведмеденко

Программа ПАК ДП (перспективный авиационный комплекс дальнего перехвата) привлекает к себе все больше внимания. Разберемся, что это такое и появится ли у России новый боевой самолет.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

10 июля
5 минут
Сергей Васильев

Белок, выделенный из крови «тренированных» мышей, запускает такое же улучшение когнитивных функций и без всяких физических нагрузок.

6 июля
5 минут
Мария Азарова

Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

1 июля
5 минут
Мария Кривоченко

Один из детекторов Большого адронного коллайдера обнаружил новую частицу, состоящую из четырех очарованных кварков. Физики полагают, что это первый представитель неописанного класса частиц.

[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: