В природе коллективные круговые движения чаще всего ассоциируются со сбоями в ориентации. Самый известный пример — муравьиные «карусели смерти», когда насекомые замыкают феромонный след и ходят по кругу до гибели от истощения. У сухопутных равноногих ракообразных массовое синхронное движение раньше официально не фиксировали. По ночам они могут сбиваться в кучи под камнями, чтобы сохранить влагу, однако направленного коллективного перемещения прежде не замечали.
Внимание к проблеме привлекли натуралисты-любители. Они сняли на смартфоны странные живые водовороты на Голанских высотах и в Изреельской долине в Израиле. Получив записи, ученые из Еврейского университета в Иерусалиме оцифровали их с помощью алгоритмов трекинга.
Авторы исследования, опубликованного в журнале Ecology and Evolution, выделили траектории 60 отдельных особей в толпе из примерно 5500 мокриц вида Armadillo sordidus. Анализ подтвердил, что животные образуют строгий синхронный круговой поток, а не просто хаотично копошатся на месте.
Чтобы выяснить причину феномена, зоологи отловили часть кружащихся мокриц для анализа и провели полевые эксперименты прямо на месте их обитания. Они проверили три гипотезы. Первой стала магнитная дезориентация — на Голанских высотах присутствуют природные магнитные аномалии, и ученые поместили рядом с животными мощный магнит. Затем они светили на асфальт ультрафиолетовым фонарем. В третьем тесте биологи использовали яркую белую светодиодную лампу, меняя угол ее наклона: свет направляли то параллельно земле, то перпендикулярно.
Осмотр пойманных особей сразу исключил гипотезу о брачном танце. Соотношение самцов к самкам в толпе составило один к четырем, при этом многие самки вынашивали потомство. Эксперименты с магнитом и ультрафиолетом также не дали результатов: мокрицы либо игнорировали их, либо сползались в беспорядочную кучу.
Разгадка крылась в геометрии белого света. Когда ученые светили лампой сбоку, мокрицы просто скапливались у источника. Но стоило направить луч строго вертикально — сверху вниз, имитируя уличный фонарь, — животные выстраивались в кольцо и начинали безостановочный бег.
Авторы реконструировали механику этого процесса. Ночью мокрицы выходят на поиски пищи и идут на искусственный свет. Оказавшись под фонарем, животное доходит до периферии светового пятна и начинает двигаться строго вдоль его границы. Когда на краю светового круга скапливается критическая масса ракообразных, они толкают друг друга и запускают непрерывный конвейер. Такая навигационная ошибка превращается в идеальную кормушку для хищников: во время наблюдений ученые заметили крупную сколопендру, которая, по-видимому, охотилась на бегущих мокриц.
Исследование демонстрирует, что антропогенное световое загрязнение ломает базовые алгоритмы пространственной ориентации беспозвоночных. Обычный фонарный столб выступает в роли геометрической ловушки, которая заставляет целые популяции тратить энергию на бессмысленное движение.