Птичья стая движется синхронно: каждый летит туда, куда летят все. При этом вряд возможно, чтобы каждый член стаи следил за сотнями собратьев. Кроме того, в стае обычно нет лидера, но движения птиц и их реакция, например, на появление хищника оказываются на удивление слаженными и точными.
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 Университета Торонто (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 стая двигалась синхронно, каждой птице в ней достаточно следить за семью ближайшими соседями.
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 координации, точность слежения и количество энергии, которую особи тратили на то, чтобы следить за товарищами. Если не учитывать затраченные усилия, 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, точность координации 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 существенна для координации движения: в очень тонком «блине» у птиц расстраивается координация 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 что исследователи хотят убедиться, что эти правила выполняются у других видов птиц, что число «семь» и определённая форма стаи не есть исключительное изобретение скворцов.
Кирилл Стасевич
Источник: http://compulenta.computerra.ru/
