Новое исследование проливает свет на то, как «личности животных» - межиндивидуальные различия в поведении животных - могут управлять коллективным поведением и функционированием групп животных, таких как косяки рыб, включая их сплоченность, лидерство, динамику движения и групповое выступление. Эти результаты исследований Университета Констанца, Института орнитологии им. Макса Планка и Кембриджского университета дают важные новые идеи, которые могут помочь объяснить и предсказать появление сложных моделей коллективного поведения в социальных и экологических масштабах, имеющих последствия для сохранения и рыболовства и потенциально создавая рои био-вдохновленных роботов. Это может даже помочь нам понять человеческое общество и работу команды. Исследование опубликовано в выпуске журнала Current Biology от 7 сентября 2017 года.
На протяжении веков как ученые, так и не ученые были очарованы прекрасным и часто сложным коллективным поведением групп животных, таких как стаи птиц, косяки рыб и стада антилоп гну. Животные часто собираются вместе и координируют свое поведение, поскольку это может обеспечить им защиту от хищников и помощь в поиске пищи. Часто эти впечатляющие коллективные паттерны возникают из-за того, что отдельные члены группы используют простые правила в своих взаимодействиях, как показали убедительные экспериментальные и теоретические исследования.
За последнее десятилетие стало очевидным, что устойчивые межиндивидуальные различия широко распространены в животном мире. Животные часто постоянно отличаются друг от друга по широкому спектру различных черт, часто называемых «животными личностями». Но роль таких различий в возникновении коллективного поведения остается неясной.
В новой статье в журнале Current Biology группа исследователей из Университета Констанца, Института орнитологии им. Макса Планка и Кембриджского университета представила убедительные экспериментальные и теоретические доказательства того, что индивидуальные характеристики играют важную роль. фундаментальную роль в динамике и функционировании социальных групп. Это исследование впервые показывает, как поведение групп можно предсказать по характеристикам людей, которые их составляют, и делает впечатляющий шаг вперед в предсказании того, как люди в группах будут вести себя на основе их личности.
Д-р Йолле Джоллес, ведущий автор исследования, сказал: «Чтобы правильно понять, насколько большое влияние отдельные особи оказывают на коллективное поведение группы, мы проверили отдельных особей колюшки в различных поведенческих тестах, а затем подвергли их в группах воздействию целый ряд экологических сред, точно отслеживая их положение и перемещения во времени."
Мы обнаружили, что рыбы, которые, как правило, проводили больше времени рядом с другими, на самом деле имели более низкую индивидуальную скорость, занимали более центральные позиции в группе и с большей вероятностью следовали за свободно плавающими косяками. В свою очередь, группы, состоящие из таких людей, были более сплоченными, меньше двигались и были значительно менее скоординированы, чем группы, состоящие из людей с менее социальными и более быстрыми поведенческими тенденциями».
Доктор Андреа Маника, доцент кафедры зоологии Кембриджского университета и соавтор, добавила: «Испытывая также косяки в различных средах со скрытыми участками пищи, мы обнаружили, что это было сочетание рыбьего исследовательская тенденция и их скорость в группе, которые в конечном итоге повлияли как на индивидуальную, так и на групповую производительность при поиске пищи».
"Кроме того, мы создали простую агентную компьютерную модель самоорганизующихся групп. Это позволило нам выявить, что эти многомасштабные эффекты естественным образом возникают в результате локальных взаимодействий людей, которые просто различаются по своей предпочтительной скорости плавания" сказал проф. Иэн Кузин, директор Института орнитологии Макса Планка, отдел коллективного поведения, и соавтор исследования. Это говорит о том, что индивидуальные различия в скорости могут обеспечить простой самоорганизующийся механизм, с помощью которого могут возникнуть коллективное поведение и групповое функционирование, при этом индивидуумы не нуждаются в глобальном знании своей группы.
Сочетая два довольно разных подхода из областей личности животных и коллективного поведения, это исследование дает экономное, непротиворечивое объяснение того, как межиндивидуальные различия могут стимулировать внутригрупповую и межгрупповую изменчивость и появление групповая структура, лидерство, динамика движения и эффективность группового поиска пищи», - сказал Джоллес.