Взаимодействие животных в стае. Достаточно особи отслеживать семь (! ) соседей, чтобы стая работала как один организм.

Question

Взаимодействие животных в стае. Стая рыб раздвигается перед хищником как единое целое. Стая птиц поворачивает, набирает высоту как по единой команде. Слышал, что причина такого удивительного единства не сложна - каждой особи достаточно отмечать положение семи соседей, и реагировать на непосредственно перед ней встающие угрозы, чтобы стая вела себя как единый организм. Вроде это - следствие теории систем (? ) . Подскажите, кто знает, что это за исследования о семи соседях. Может быть, на плоскости достаточно меньшего числа соседей?

Answer 1

Птицы в стае следят не боле чем за семью соседями Исследователи из Принстонского университета (США) с помощью математических методов установили, что птице достаточно следить за несколькими соседями, чтобы двигаться синхронно со всей огромной пернатой массой. Вместе с коллегами из Торонтского университета (Канада) и Римского университета «Ла Сапиенца» (Италия) они проанализировали несколько сотен последовательных стоп-кадров из видеозаписей с летящими стаями скворцов. В итоге выяснилось, что во время полёта птица наблюдает вовсе не за всеми соседями, которых может разглядеть, а лишь за семью ближайшими особями. Чтобы убедиться в верности полученных результатов, исследователи создали математическую модель птичьей стаи. Симулятор позволял менять число соседей, за которыми следит каждая птица; при этом учитывались точность кординации, точность слежения и количество энергии, которую особи тратили на то, чтобы следить за товарищами. Если не учитывать затраченных усилий, то, конечно, чем больше данных, тем лучше. Однако энергетические затраты сильно ограничивают возможности: чтобы двигаться вместе со стаей и не перенапрягаться при этом, птице достаточно, как уже было сказано, семи соседей. Словом, данные наблюдений оказались в полном согласии с результатами теоретического эксперимента. Но при этом выяснилась ещё одна любопытная особенность. Как пишут исследователи в веб-журнале PLoS Computational Biology, точность кординации полёта зависела от формы стаи. Можно заметить, что птичьи стаи нельзя уподобить ни слишком плоской фигуре, ни слишком объёмной — вроде шара или куба. Стая напоминает относительно толстый блин, который к тому же постоянно меняет форму. Оказалось, что толщина летящего «блина» весьма важна для кординации движения: в очень тонком «блине» у птиц расстраивается кординация с соседями; с другой стороны, утолщаться стае просто без надобности. Возможно, такие же закономерности действуют и среди других животных, склонных сбиваться в стаи, как это, например, можно видеть у рыб и насекомых. Однако пока исследователи хотят убедиться, что эти правила выполняются у других видов птиц и что число «семь» и определённая форма стаи не есть исключительное изобретение скворцов.