Staring murmurs: vísindin á Bak við Eina Af stærstu sýningum náttúrunnar

Menno Schäfer / shutterstock

Að horfa á stara muldra þegar fuglarnir sveipa, kafa og hjóla um himininn er ein af stóru ánægjunni á myrkri vetrarkvöldi. Frá Napólí til Newcastle eru þessir hópar lipra fugla allir að gera sömu ótrúlegu loftfimleikasýninguna og hreyfast í fullkominni samstillingu. En hvernig gera þeir það? Af hverju hrynja þeir ekki? Og hver er tilgangurinn?

Á þriðja áratugnum lagði einn leiðandi vísindamaður til að fuglar yrðu að hafa sálræna krafta til að starfa saman í hjörð. Sem betur fer eru nútímavísindi farin að finna betri svör.

Til að skilja hvað stararnir eru að gera byrjum við aftur árið 1987 þegar brautryðjandi tölvunarfræðingurinn Craig Reynolds bjó til eftirlíkingu af fuglahópi . Þessir „búar“, eins og Reynolds kallaði tölvugerðu verurnar sínar, fylgdu aðeins þremur einföldum reglum til að búa til mismunandi hreyfimynstur þeirra: nærliggjandi fuglar myndu færast lengra í sundur, fuglar myndu samræma stefnu sína og hraða og fjarlægari fuglar færu nær.

Sum þessara mynstra voru síðan notuð til að búa til raunhæfa dýrahópa í kvikmyndum, frá og með Batman Returns árið 1992 og slatta af leðurblöku og „her“ mörgæsa . Mikilvægt er að þetta líkan krefðist ekki langdrægrar leiðbeiningar eða yfirnáttúrulegra krafta - aðeins staðbundin samskipti. Líkan Reynolds sannaði að flókið hjörð væri örugglega mögulegt með því að einstaklingar fylgdu grunnreglum og hóparnir sem mynduðust „litu“ svo sannarlega út eins og þeir í náttúrunni. Frá þessum upphafspunkti spratt heilt svið dýrahreyfingalíkana. Að passa þessar gerðir við raunveruleikann var stórkostlega náð árið 2008 af hópi á Ítalíu sem tókst að taka upp nöldur í starra í kringum lestarstöðina í Róm, endurbyggja stöðu sína í þrívídd og sýna reglurnar sem voru notaðar. Það sem þeir fundu var að starar reyndu að passa við stefnu og hraða næstu sjö eða svo nágranna, frekar en að bregðast við hreyfingum allra nærliggjandi fugla í kringum þá.

Þegar við horfum á nöldur pulsa í bylgjum og þyrlast í fylki af formum virðist oft eins og það séu svæði þar sem fuglar hægja á sér og verða þykkt pakkaðir inn eða þar sem þeir flýta sér og dreifast víðar. Í raun er þetta að miklu leyti að þakka sjónblekkingu sem skapast af þrívíddarhópnum sem var varpað á tvívíddarsýn okkar af heiminum og vísindalíkön benda til þess að fuglarnir fljúgi á jöfnum hraða.

Þökk sé viðleitni tölvunarfræðinga, fræðilegra eðlisfræðinga og atferlislíffræðinga vitum við nú hvernig þessi kurl verða til. Næsta spurning er hvers vegna þeir gerast yfirleitt - hvað olli starar til að þróa þessa hegðun?

Ein einföld skýring er þörfin fyrir hlýju á nóttunni yfir vetrartímann: fuglarnir þurfa að safnast saman á hlýrri stöðum og gista í nálægð bara til að halda lífi. Starar geta pakkað sér inn á dvalarstað – reyrbeð, þéttar limgerði, mannvirki eins og vinnupalla – með meira en 500 fuglum á rúmmetra , stundum í hópum upp á nokkrar milljónir fugla. Svo mikill styrkur fugla væri freistandi skotmark fyrir rándýr. Enginn fugl vill vera sá sem rándýr velur, svo öryggi í tölum er nafn leiksins, og þyrlast massar skapa ruglingsáhrif sem koma í veg fyrir að einn einstaklingur sé skotmark.

Starar eru ekki sálfræðingar - þeir eru bara góðir í að fylgja reglunum. Ljósmynd eftir Adri / shutterstock

Starar ferðast hins vegar oft á milli margra tugi kílómetra og brennir meiri orku á þessum flugferðum en sparað var með því að gista á örlítið hlýrri stöðum. Þess vegna verður hvatningin fyrir þessum risastóru gististöðum að vera meira en hitastigið eitt og sér.

Öryggi í fjölda gæti knúið mynstrið, en forvitnileg hugmynd bendir til þess að hópar geti myndast svo að einstaklingar geti miðlað upplýsingum um fæðuleit. Þetta, „ tilgátan upplýsingamiðstöðva “, bendir til þess að þegar matur er fletinn og erfitt að finna bestu langtímalausnina þurfi gagnkvæma miðlun upplýsinga meðal fjölda einstaklinga. Rétt eins og hunangsbýflugur deila staðsetningu blómbletta, munu fuglar sem finna mat einn daginn og deila upplýsingum á einni nóttu njóta góðs af svipuðum upplýsingum annan daginn. Þrátt fyrir að stærri fjöldi fugla bætist við skjólstæðinga þegar fæða er af skornum skammti , sem virðist styðja hugmyndina takmarkaðan, hefur hingað til reynst afar erfitt að prófa heildartilgátuna.

Skilningur okkar á því að flytja dýrahópa hefur aukist gríðarlega á undanförnum áratugum. Næsta áskorun er að skilja þróunar- og aðlögunarþrýstinginn sem hefur skapað þessa hegðun og hvað það gæti þýtt fyrir náttúruvernd þegar þessi þrýstingur breytist. Hugsanlega getum við aðlagað skilning okkar og notað hann til að bæta sjálfstýrða stjórn vélfærakerfa. Kannski mun hegðun sjálfvirkra bíla framtíðarinnar á háannatíma byggjast á stara, og kurrinum þeirra.