Doğanın En Büyük Görüntülerinden Birinin Arkasındaki Bilim

Doğanın En Büyük Görüntülerinden Birinin Arkasındaki Bilim
Menno Schaefer / kepenk

Kuşlar çırpınırken, gökyüzünde dalış ve tekerlek gezintisi yaparken açlık dolu mırıltıları izlemek, gölgeli bir kış akşamının en büyük zevklerinden biridir. Napoli'den Newcastle'a kadar bu çevik kuş sürüleri aynı mükemmel akrobatik gösteriyi yapıyorlar ve mükemmel bir senkronizasyon yapıyorlar. Ama bunu nasıl yapıyorlar? Neden çökmezler? Ve nokta ne?

1930’lere geri dönersek, önde gelen bir bilim insanı kuşların sahip olması gerektiğini önerdi psişik güçlere sürüde birlikte çalışmak için. Neyse ki, modern bilim bazı daha iyi cevaplar bulmaya başlıyor.

Sığırcıkların ne yaptığını anlamak için, öncü bilgisayar bilimcisi Craig Reynolds'un bir yarattığı 1987'ta başlıyoruz. Kuş sürüsü simülasyonu. Reynolds, bilgisayar tarafından yaratılan canlılar olarak adlandırılan bu “boids”, farklı hareket kalıplarını oluşturmak için sadece üç basit kurala uyuyordu: yakındaki kuşlar birbirinden uzaklaşacak, kuşlar yönlerini ve hızlarını ayarlayacak ve daha uzaktaki kuşlar daha yakınlaşacaktı.

Bu kalıpların bazıları, filmlerde gerçekçi görünümlü hayvan grupları oluşturmak için kullanıldı, 1992’te yarasa sürüleri ve penguenlerin ordusu. En önemlisi, bu model uzun vadeli bir rehberlik veya doğaüstü güçler gerektirmiyordu - yalnızca yerel etkileşimler. Reynolds'un modeli, temel kuralları izleyen bireyler aracılığıyla karmaşık bir sürünün gerçekten mümkün olduğunu kanıtladı ve sonuçta ortaya çıkan gruplar kesinlikle doğadakilere benziyordu.

Bu başlangıç ​​noktasından itibaren bütün bir hayvan hareketi modelleme alanı ortaya çıktı. Bu modellerin gerçeğe uygun hale getirilmesi, 2008'te, Roma'daki tren istasyonunun etrafındaki sığınma olaylarını filme alan, 3D'deki konumlarını yeniden yapılandıran ve göstermiş olan bir grup tarafından olağanüstü bir şekilde başarıldı. kurallar o kullanılıyordu. Bulunanları, sığırcıkların, etrafındaki tüm kuşların hareketlerine cevap vermek yerine en yakın yedi komşunun yönüne ve hızına uymaya çalıştığıydı.

Bir şırıltı seyrettiğimizde dalgalar halinde salınıyor ve şekiller dizisine giriyorlardı, bu genellikle kuşların yavaş yavaş, kalın bir şekilde paketlendiği veya hızlanıp daha geniş bir alana yayıldığı alanlar gibi görünüyor. Aslında bu, 3D sürüsünün yarattığı optik yanılsama sayesinde, 2D dünya görüşümüze yansıtılıyor ve bilimsel modelleri kuşların sabit bir hızda uçtuğunu düşünün.

Bilgisayar bilimcileri, teorik fizikçiler ve davranışsal biyologların çabaları sayesinde artık bu kalıntıların nasıl üretildiğini biliyoruz. Bir sonraki soru, neden hepsinin gerçekleştiğidir - sığırcıkların bu davranışı geliştirmesine neden olan nedir?

Basit bir açıklama, kış aylarında gece sıcaklığına ihtiyaç duymasıdır: kuşların daha sıcak bölgelerde toplanmaları ve yakınlarda hayatta kalmaları için yakınlaşmaları gerekir. Sığırcık kuşları kendilerini bir horoz topluluğuna toplayabilirler - sazlıklar, yoğun çitler, iskeleler gibi insan yapıları - Metreküp başına 500 kuş, bazen birkaç milyon kuş sürüsünde. Kuşların bu kadar yüksek konsantrasyonları, avcılar için cazip bir hedef olacaktır. Hiçbir kuş, bir avcının yakaladığı hayvan olmak istemez, bu nedenle sayılardaki güvenlik oyunun adıdır ve dönen kütleler, tek bir bireyin hedeflenmesini önleyen bir karışıklık etkisi yaratır.

Doğanın En Büyük Görüntülerinden Birinin Arkasındaki Bilim
Sığırcık kuşları medyum değildir - sadece kurallara uymada iyidirler.
Adri / shutterstock tarafından Fotoğraflar

Bununla birlikte, sığırcık kuşları çoğu zaman onlarca kilometre öteden uzaklaşan rotolara gidiyorlar ve bu uçuşlarda marjinal olarak daha ılık yerlerde tünel yapmaktan kurtarılabileceğinden daha fazla enerji yakıyorlar. Bu nedenle, bu devasa tüneller için motivasyon sadece sıcaktan daha fazla olmalıdır.

Sayılarda güvenlik, kalıba neden olabilir, ancak merak uyandıran bir fikir sürülerin bireylerin yiyecek arama hakkında bilgi paylaşabilmesi için şekillenebileceğini göstermektedir. Bu, “bilgi merkezi hipotezi”, Yiyeceklerin yamalı ve en iyi uzun vadeli çözümü bulmak zor olduğunda, çok sayıda insan arasında karşılıklı bilgi paylaşımı gerektirdiğini öne sürüyor. Bal arılarının çiçek yamalarının yerini paylaşması gibi, bir gün yiyecek bulan ve gece boyunca bilgi paylaşan kuşlar başka bir gün benzer bilgilerden faydalanacaktır. Daha çok sayıda kuşun horozlara katılmasına rağmen yemek en kıt olduğundaBu fikir için sınırlı bir destek sağlıyor gibi gözüküyor, şimdiye kadar genel hipotezi düzgün bir şekilde test etmek son derece zor oldu.

Hareketli hayvan gruplarını anlama anlayışımız son birkaç on yılda muazzam bir şekilde genişledi. Bir sonraki zorluk, bu davranışı yaratan evrimsel ve uyarlanabilir baskıları ve bu baskılar değiştikçe koruma için ne anlama gelebileceğini anlamaktır. Muhtemelen anlayışımızı uyarlayabilir ve robotik sistemlerin özerk kontrolünü iyileştirmek için kullanabiliriz. Belki de geleceğin otomatikleştirilmiş otomobillerinin acele saat davranışları sığırcıklara ve onların yaralarına dayanacaktır.Konuşma

Yazarlar Hakkında

A. Jamie Wood, Öğretim Görevlisi, Biyoloji ve Matematik Bölümleri, York Üniversitesi ve Colin Beale, Ekoloji Bölümü Öğretim Üyesi, York Üniversitesi

Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.

İlgili Kitaplar

{amazonWS: searchindex = Kitaplar; anahtar kelimeler = doğanın gizemleri; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

InnerSelf'i takip et

facebook-icontwitter-ikonrss-ikon

E-posta ile son alın

{Emailcloak = off}