स्टारलिंग कुरकुर: निसर्गाच्या एका महान प्रदर्शनामागील विज्ञान

मेनो शेफर / शटरस्टॉक

पक्षी आकाशात उडताना, डुबकी मारताना आणि चक्राकार फिरताना तारकांच्या आवाजाचा आवाज पाहणे हा हिवाळ्यातील एका अंधाऱ्या संध्याकाळीचा एक मोठा आनंद आहे. नेपल्सपासून न्यूकॅसलपर्यंत चपळ पक्ष्यांचे हे कळप परिपूर्ण समक्रमणात फिरत असताना ते अविश्वसनीय अ‍ॅक्रोबॅटिक प्रदर्शन करत आहेत. पण ते ते कसे करतात? ते का कोसळत नाहीत? आणि मुद्दा काय आहे?

१९३० च्या दशकात एका आघाडीच्या शास्त्रज्ञाने असे सुचवले होते की पक्ष्यांना एकाच कळपात एकत्र काम करण्यासाठी मानसिक शक्ती असणे आवश्यक आहे. सुदैवाने, आधुनिक विज्ञानाला काही चांगली उत्तरे सापडू लागली आहेत.

स्टारलिंग्ज काय करत आहेत हे समजून घेण्यासाठी, आपण १९८७ मध्ये सुरुवात करतो जेव्हा अग्रगण्य संगणक शास्त्रज्ञ क्रेग रेनॉल्ड्स यांनी पक्ष्यांच्या कळपाचे अनुकरण तयार केले. रेनॉल्ड्सने त्यांच्या संगणक-निर्मित प्राण्यांना म्हटल्याप्रमाणे, हे "बॉईड्स" त्यांच्या हालचालींचे वेगवेगळे नमुने तयार करण्यासाठी फक्त तीन सोप्या नियमांचे पालन करतात: जवळचे पक्षी आणखी दूर जातील, पक्षी त्यांची दिशा आणि वेग संरेखित करतील आणि दूरचे पक्षी जवळ येतील.

यापैकी काही नमुन्यांचा वापर चित्रपटांमध्ये वास्तववादी दिसणारे प्राणी गट तयार करण्यासाठी केला गेला, ज्याची सुरुवात १९९२ मध्ये बॅटमॅन रिटर्न्स आणि त्याच्या वटवाघळांच्या थव्यापासून आणि पेंग्विनच्या "सेने" पासून झाली. महत्त्वाचे म्हणजे या मॉडेलला कोणत्याही लांब पल्ल्याच्या मार्गदर्शनाची किंवा अलौकिक शक्तींची आवश्यकता नव्हती - फक्त स्थानिक संवादांची. रेनॉल्ड्सच्या मॉडेलने सिद्ध केले की मूलभूत नियमांचे पालन करणाऱ्या व्यक्तींद्वारे एक जटिल कळप खरोखर शक्य आहे आणि परिणामी गट निश्चितच निसर्गात असलेल्यांसारखे "दिसले". या सुरुवातीच्या बिंदूपासून प्राण्यांच्या हालचालींच्या मॉडेलिंगचे संपूर्ण क्षेत्र उदयास आले. २००८ मध्ये इटलीतील एका गटाने या मॉडेल्सना वास्तवाशी जुळवून घेणे आश्चर्यकारकपणे साध्य केले जे रोममधील रेल्वे स्थानकाभोवती स्टारलिंगच्या कुरकुरांचे चित्रीकरण करू शकले, त्यांची स्थिती 3D मध्ये पुनर्रचना करू शकले आणि वापरलेले नियम दाखवू शकले. त्यांना आढळले की स्टारलिंग त्यांच्या सभोवतालच्या सर्व पक्ष्यांच्या हालचालींना प्रतिसाद देण्याऐवजी जवळच्या सात किंवा त्यापेक्षा जास्त शेजाऱ्यांच्या दिशा आणि वेगाशी जुळवून घेण्याचा प्रयत्न करत होते.

जेव्हा आपण लाटांमध्ये धडधडणारी आणि आकारांच्या रचनेमध्ये फिरणारी आवाज पाहतो तेव्हा असे दिसते की असे काही क्षेत्र आहेत जिथे पक्षी मंदावतात आणि घट्ट होतात किंवा जिथे ते वेग वाढवतात आणि पसरतात. खरं तर, हे मुख्यत्वे 3D कळपामुळे निर्माण झालेल्या एका ऑप्टिकल भ्रमामुळे होते जे आपल्या जगाच्या 2D दृश्यावर प्रक्षेपित केले जाते आणि वैज्ञानिक मॉडेल्स असे सूचित करतात की पक्षी स्थिर वेगाने उडतात.

संगणक शास्त्रज्ञ, सैद्धांतिक भौतिकशास्त्रज्ञ आणि वर्तणुकीय जीवशास्त्रज्ञांच्या प्रयत्नांमुळे आता आपल्याला कळले आहे की हे कुरकुर कसे निर्माण होतात. पुढचा प्रश्न असा आहे की ते का होतात - स्टारलिंग्जमध्ये हे वर्तन कशामुळे विकसित झाले?

हिवाळ्यात रात्रीच्या वेळी उब का लागते याचे एक साधे स्पष्टीकरण म्हणजे पक्ष्यांना उष्ण ठिकाणी एकत्र येऊन जिवंत राहण्यासाठी जवळ राहावे लागते. स्टारलिंग्ज स्वतःला एका निवासस्थानात - रीड बेड, दाट कुंपण, मचानासारख्या मानवी संरचना - एका घनमीटरमध्ये ५०० पेक्षा जास्त पक्ष्यांच्या संख्येने, कधीकधी लाखो पक्ष्यांच्या कळपात, एकत्रितपणे गोळा करू शकतात. पक्ष्यांची इतकी उच्च सांद्रता भक्षकांसाठी एक आकर्षक लक्ष्य असेल. कोणताही पक्षी भक्षकांना पकडणारा पक्षी बनू इच्छित नाही, म्हणून संख्येत सुरक्षितता हे खेळाचे नाव आहे आणि फिरणारे समूह गोंधळाचा परिणाम निर्माण करतात ज्यामुळे एकाच व्यक्तीला लक्ष्य केले जाऊ नये.

स्टारलिंग्ज हे मानसशास्त्रज्ञ नाहीत - ते फक्त नियमांचे पालन करण्यात चांगले आहेत. छायाचित्रण: अ‍ॅड्री / शटरस्टॉक

तथापि, स्टारलिंग्ज बहुतेकदा दहा किलोमीटर अंतरावरून कोंबड्यांमध्ये येतात आणि या उड्डाणांमध्ये ते किंचित उष्ण ठिकाणी कोंबड्यांमध्ये राहून वाचवता येणारी ऊर्जा जाळतात. म्हणूनच, या प्रचंड कोंबड्यांसाठी केवळ तापमानापेक्षा जास्त प्रेरणा असली पाहिजे.

संख्येतील सुरक्षितता या पॅटर्नला चालना देऊ शकते, परंतु एक मनोरंजक कल्पना सुचवते की कळप तयार होऊ शकतात जेणेकरून व्यक्ती चारा शोधण्याबद्दल माहिती सामायिक करू शकतील. हे, " माहिती केंद्र गृहीतक ", असे सूचित करते की जेव्हा अन्न विस्कळीत असते आणि सर्वोत्तम दीर्घकालीन उपाय शोधणे कठीण असते तेव्हा मोठ्या संख्येने व्यक्तींमध्ये माहितीचे परस्पर आदानप्रदान आवश्यक असते. ज्याप्रमाणे मधमाश्या फुलांच्या ठिपक्यांची जागा सामायिक करतात, त्याचप्रमाणे जे पक्षी एक दिवस अन्न शोधतात आणि रात्रभर माहिती सामायिक करतात त्यांना दुसऱ्या दिवशी अशाच माहितीचा फायदा होईल. जरी अन्नाची कमतरता असताना मोठ्या संख्येने पक्षी कोंबड्यांमध्ये सामील होतात, जे या कल्पनेला काही मर्यादित आधार देते असे दिसते, तरीही एकूण गृहीतकाची योग्यरित्या चाचणी करणे आतापर्यंत अत्यंत कठीण सिद्ध झाले आहे.

गेल्या काही दशकांमध्ये स्थलांतरित प्राण्यांच्या गटांबद्दलची आपली समज प्रचंड प्रमाणात वाढली आहे. पुढील आव्हान म्हणजे या वर्तनाला निर्माण करणारे उत्क्रांतीवादी आणि अनुकूली दबाव समजून घेणे आणि ते दबाव बदलत असताना संवर्धनासाठी त्याचा काय अर्थ असू शकतो हे समजून घेणे. कदाचित आपण आपली समज बदलू शकतो आणि रोबोटिक प्रणालींचे स्वायत्त नियंत्रण सुधारण्यासाठी त्याचा वापर करू शकतो. कदाचित भविष्यातील स्वयंचलित कारचे गर्दीच्या वेळी होणारे वर्तन स्टारलिंग्ज आणि त्यांच्या कुरकुरांवर आधारित असेल.