В исследовании, опубликованном в журнале PLOS Computational Biology, был разработан новый метод, сочетающий поведенческий анализ с компьютерной моделью для отображения цепочки прямых взаимодействий в косяке рыб. Международная исследовательская группа, в которую входит Бристольский университет, обнаружила, что отдельные рыбы обращают внимание на своих соседей, когда косяки перемещаются вместе.
Стайные рыбы демонстрируют замечательную координацию на групповом уровне, когда многие особи плавно передвигаются вместе. Это потому, что люди в группе реагируют на движение других членов группы. Однако неизвестно, на скольких особей обращает внимание каждая рыба.
Понимание того, как отдельная рыба работает вместе со своими соседями, важно, потому что эти взаимодействия показывают, как стая как группа перемещается и исследует окружающую среду, и может помочь определить, как информация о направлении распространяется по группе.
Доктор Лука Джуджиоли, старший преподаватель кафедры инженерной математики в Бристольском университете, сказал: «Наши исследования показывают, что у относительно распространенных аквариумных рыб виды ромбоносых тетра, которые демонстрируют очень сильное стайное поведение, есть небольшое количество влиятельных соседей, обычно один или два, и они не обязательно являются самыми близкими. Удивительно, но групповая координация, по-видимому, происходит благодаря тому, что рыбы постоянно меняют тех, на кого они решают обратить внимание ».
Возможность координировать совместные действия и движения в группе без лидера имеет много преимуществ. Это позволяет эффективно распределять задачи между отдельными людьми и делает группу устойчивой к потере лидера или лидеров, поскольку поведение группы не зависит ни от одного человека. Похоже, что виды ромбоносых тетра выбрали эту стратегию координации, при которой любой человек может стать лидером в зависимости от потребности.
Исследование показывает миллионы лет эволюции, когда природа разработала совместные методы обработки информации и координации, которые предлагают преимущества, выходящие за рамки индивидуальных навыков. Результаты могут быть использованы для координации действий искусственных систем и созданных человеком агентов, таких как рои дронов, которые в будущем можно будет использовать для поисково-спасательных операций, мониторинга окружающей среды и дикой природы..
Определив взаимодействие на индивидуальном уровне и влиятельных соседей, следующим шагом для исследовательской группы является выяснение того, как эти источники информации комбинируются индивидуально, и сенсомоторных механизмов, используемых отдельными рыбами для принятия решений. будущее движение. Ответы на эти вопросы помогут исследователям точно предсказать коллективные модели школьного обучения и то, как направленная информация распространяется в группе.