fbpx

Каталог статей

Каталог статей для размещения статей информационного характера

Аквариум

Swarming Up A Storm: Почему животные учатся и собираются в стаи: NPR

Swarming Up A Storm: Why Animals School And Flock

Стая рыб Blue Tang плавает вместе у карибского острова Бонайре. Долгое время считалось, что школьное поведение рыб развилось отчасти для того, чтобы защитить животных от нападения хищников. David J. Phillip/AP hide caption

toggle caption
Дэвид Дж. Филлип/AP

Обманом заставив живых рыб напасть на сгенерированную компьютером “добычу”, ученые выяснили, что такие животные, как птицы и рыбы, возможно, действительно эволюционировали, чтобы собираться в стаи, чтобы защитить себя от угрозы хищников.

“По сути, мы заставляем хищных рыб играть в видеоигру”, – говорит Иен Кузин, изучающий коллективное поведение животных в Принстонском университете. “И играя в эту игру, наблюдая, на какие виртуальные объекты добычи они нападают, мы можем получить очень глубокое понимание того, как поведенческое взаимодействие между добычей влияет на их выживание”.

Долгое время считалось, что школьное поведение рыб и стайное поведение птиц развилось отчасти потому, что помогает защитить особей от нападения хищников, говорит Кузин. “Но на самом деле прямых доказательств на удивление мало”.

Это потому, что было трудно придумать эксперименты, которые могли бы проверить, как различные виды группового поведения влияют на риск хищничества. “Очень трудно манипулировать поведением, скажем, птичьей стаи, а затем посмотреть, какое влияние она оказывает на сокола. Это практически невозможно”, – говорит Кристос Иоанну из Бристольского университета в Великобритании.

Вместе с коллегой Вишвешей Гутталом они решили проверить, смогут ли они создать виртуальную популяцию притворных рыб, которые будут выглядеть убедительно реальными для хищника.

В качестве хищника они выбрали голубую солнечную рыбу. Они отправились на местное озеро с сачками, собрали кучу рыбы и вернули ее в лабораторию.

Скворцы летают над площадью Венеции с наступлением ночи в Риме. Gabriel Bouys/AFP/Getty Images hide caption

toggle caption
Gabriel Bouys/AFP/Getty Images

“Самое приятное в голубых солнечниках то, что они являются хищниками широкого профиля. Они охотятся практически на все живое и находящееся в окружающей среде, что меньше их”, – говорит Кузин. “Поэтому нам не нужно обучать их нападать на нашу виртуальную добычу”.

Добычей были маленькие точки света, проецируемые на прозрачную пленку на внутренней стороне аквариума. На экране компьютера точки выглядят красными, но проецируемые изображения выглядят белыми или слегка розовыми. “Для рыб они очень похожи на маленький зоопланктон – маленькие существа, живущие в водоеме, передвигающиеся, которые, как мы знаем, собираются вместе в естественной среде”, – говорит Кузин.

Хищные рыбы зависали возле точки, а затем наносили удар – только для того, чтобы получить полный рот пустоты”.

Сгенерированные компьютером объекты добычи были запрограммированы на то, чтобы каждый из них следовал своему набору правил поведения. Например, некоторые из них сильно тянулись к другим и хотели находиться рядом с ними. Другие предпочитали уходить в одиночку. А другие выбирали направление движения в зависимости от того, кто находился поблизости.

Исследователи отслеживали, какие особи подвергаются нападению, и запрограммировали систему таким образом, чтобы поведение этих особей с меньшей вероятностью передавалось следующему поколению жертв. “Таким образом, мы могли позволить нашей виртуальной популяции выработать стратегии, позволяющие избежать нападения реальных хищников”, – говорит Кузин.

В ответ на нападения виртуальные жертвы спонтанно образовывали группы, которые не только объединялись, но и перемещались вместе.

“Я думаю, это первое доказательство того, что такое скоординированное поведение, которое мы наблюдаем в птичьих стаях и рыбьих школах, где отдельные особи действительно очень скоординированы в направлении, в котором они движутся, имеет антихищнический эффект”, – говорит Иоанну. “Насколько нам известно, это впервые было сделано действительно четким, экспериментальным путем”.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science .

Кузин говорит, что его лаборатория продолжает совершенствовать технологию для проведения более сложных тестов. Они добавляют новую проекционную систему, которая позволяет виртуальной жертве двигаться в трех измерениях, и технологию слежения за глазами рыб, которая позволит виртуальной жертве получать информацию о намерениях хищника в реальном времени.

“Теперь эти жертвы могут реагировать на хищника, они могут избегать его, – говорит Кузин, – и таким образом мы действительно продвинули эту технологию намного дальше, что позволяет нам продолжать исследовать эту интеграцию реального и виртуального миров”.

Source: npr.org

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *