Rungutan Burung jalak: Sains Di Sebalik Salah Satu Paparan Terhebat Alam Semula Jadi

Menno Schaefer / shutterstock

Menonton rungutan burung jalak ketika burung-burung melayang, menyelam dan berputar di langit adalah salah satu keseronokan hebat pada petang musim sejuk yang gelap. Dari Naples ke Newcastle kawanan burung yang tangkas ini semuanya melakukan paparan akrobatik yang luar biasa yang sama, bergerak dalam serentak yang sempurna. Tetapi bagaimana mereka melakukannya? Mengapa mereka tidak terhempas? Dan apa gunanya?

Pada tahun 1930-an, seorang saintis terkemuka mencadangkan bahawa burung mesti mempunyai kuasa psikik untuk beroperasi bersama dalam satu kumpulan. Nasib baik, sains moden mula mencari beberapa jawapan yang lebih baik.

Untuk memahami apa yang dilakukan oleh burung jalak, kita bermula pada tahun 1987 apabila saintis komputer perintis Craig Reynolds mencipta simulasi sekawan burung . "Boids" ini, sebagaimana Reynolds memanggil makhluk yang dijana komputernya, hanya mengikut tiga peraturan mudah untuk mencipta corak pergerakan mereka yang berbeza: burung berdekatan akan bergerak lebih jauh, burung akan menyelaraskan arah dan kelajuan mereka, dan burung yang lebih jauh akan bergerak lebih dekat.

Beberapa corak ini kemudiannya digunakan untuk mencipta kumpulan haiwan yang kelihatan realistik dalam filem, bermula dengan Batman Returns pada tahun 1992 dan segerombolan kelawar dan "tentera" penguin . Yang penting model ini tidak memerlukan sebarang bimbingan jarak jauh, atau kuasa ghaib - hanya interaksi tempatan. Model Reynolds membuktikan kumpulan yang kompleks sememangnya boleh dilakukan melalui individu yang mengikut peraturan asas, dan kumpulan yang terhasil pastinya "kelihatan" seperti yang ada di alam semula jadi. Dari titik permulaan ini seluruh bidang pemodelan pergerakan haiwan muncul. Memadankan model ini dengan realiti telah dicapai dengan hebat pada tahun 2008 oleh kumpulan di Itali yang dapat merakamkan rungutan burung jalak di sekitar stesen kereta api di Rom, membina semula kedudukan mereka dalam 3D dan menunjukkan peraturan yang sedang digunakan. Apa yang mereka dapati ialah burung jalak berusaha untuk menyamai arah dan kelajuan tujuh jiran terdekat, dan bukannya bertindak balas kepada pergerakan semua burung berdekatan di sekeliling mereka.

Apabila kita melihat rungutan berdenyut dalam gelombang dan berputar ke dalam susunan bentuk, ia sering kelihatan seolah-olah terdapat kawasan di mana burung perlahan, dan menjadi padat, atau di mana ia memecut dan merebak lebih luas. Malah, ini sebahagian besarnya disebabkan oleh ilusi optik yang dicipta oleh kumpulan 3D yang ditayangkan pada pandangan dunia 2D kami, dan model saintifik mencadangkan bahawa burung terbang pada kelajuan yang stabil.

Terima kasih kepada usaha saintis komputer, ahli fizik teori dan ahli biologi tingkah laku kita kini tahu bagaimana rungutan ini dihasilkan. Persoalan seterusnya ialah mengapa ia berlaku sama sekali - apakah yang menyebabkan burung jalak mengubah tingkah laku ini?

Satu penjelasan mudah ialah keperluan untuk kehangatan pada waktu malam semasa musim sejuk: burung-burung perlu berkumpul bersama di tapak yang lebih panas dan bertelur berdekatan hanya untuk terus hidup. Jalak boleh mengemas diri mereka ke dalam tapak bertenggek - katil buluh, pagar tebal, struktur manusia seperti perancah - pada lebih daripada 500 ekor setiap meter padu , kadangkala dalam kumpulan beberapa juta burung. Kepekatan burung yang tinggi sedemikian akan menjadi sasaran yang menggoda untuk pemangsa. Tiada burung yang mahu menjadi burung yang dipilih oleh pemangsa, jadi keselamatan dalam angka adalah nama permainan, dan jisim berpusing mewujudkan kesan kekeliruan yang menghalang satu individu menjadi sasaran.

Jalak bukan psikik – mereka hanya pandai mengikut peraturan. Fotografi oleh Adri / shutterstock

Walau bagaimanapun, burung jalak sering berulang-alik ke tempat berteduh dari jarak berpuluh-puluh kilometer, dan mereka membakar lebih banyak tenaga dalam penerbangan ini daripada yang dapat diselamatkan dengan bertengger di tempat yang sedikit lebih panas. Oleh itu motivasi untuk tempat berteduh yang besar ini mestilah lebih daripada suhu sahaja.

Keselamatan dalam angka boleh mendorong corak, tetapi idea yang menarik menunjukkan bahawa kawanan boleh terbentuk supaya individu boleh berkongsi maklumat tentang mencari makanan. Ini, " hipotesis pusat maklumat ", menunjukkan bahawa apabila makanan bertompok-tompok dan sukar untuk mencari penyelesaian jangka panjang yang terbaik memerlukan perkongsian maklumat bersama di kalangan sebilangan besar individu. Sama seperti lebah madu berkongsi lokasi tompok bunga, burung yang mencari makanan satu hari dan berkongsi maklumat semalaman akan mendapat manfaat daripada maklumat yang sama pada hari lain. Walaupun bilangan burung yang lebih besar menyertai sarang apabila makanan berada pada tahap yang paling terhad , yang nampaknya memberikan sokongan terhad untuk idea itu, setakat ini ia telah terbukti amat sukar untuk menguji hipotesis keseluruhan dengan betul.

Pemahaman kami tentang kumpulan haiwan yang bergerak telah berkembang dengan pesat sejak beberapa dekad yang lalu. Cabaran seterusnya adalah untuk memahami tekanan evolusi dan penyesuaian yang telah mewujudkan tingkah laku ini, dan apa yang mungkin bermakna untuk pemuliharaan apabila tekanan tersebut berubah. Mungkin kita boleh menyesuaikan pemahaman kita dan menggunakannya untuk meningkatkan kawalan autonomi sistem robotik. Mungkin tingkah laku waktu sibuk kereta automatik masa depan akan berdasarkan burung jalak, dan rungutan mereka.