Starling murmuring: Vitenskapen Bak En Av Naturens største Utstillinger

Menno Schäfer / shutterstock

Å se stærmurringer mens fuglene sveiper, dykker og triller gjennom himmelen er en av de store gledene ved en mørk vinterkveld. Fra Napoli til Newcastle gjør disse flokkene med smidige fugler alle den samme utrolige akrobatiske visningen, og beveger seg i perfekt synkronisering. Men hvordan gjør de det? Hvorfor krasjer de ikke? Og hva er poenget?

Tilbake på 1930-tallet foreslo en ledende vitenskapsmann at fugler må ha psykiske krefter for å operere sammen i en flokk. Heldigvis begynner moderne vitenskap å finne noen bedre svar.

For å forstå hva stærene gjør, begynner vi tilbake i 1987 da den banebrytende dataforskeren Craig Reynolds laget en simulering av en fugleflokk . Disse «boidene», som Reynolds kalte sine datagenererte skapninger, fulgte bare tre enkle regler for å lage sine forskjellige bevegelsesmønstre: fugler i nærheten ville bevege seg lenger fra hverandre, fugler ville justere retningen og hastigheten, og fjernere fugler ville bevege seg nærmere.

Noen av disse mønstrene ble deretter brukt til å lage realistiske dyregrupper i filmer, og startet med Batman Returns i 1992 og dens svermer av flaggermus og "hær" av pingviner . Av avgjørende betydning krevde ikke denne modellen noen langdistanseveiledning, eller overnaturlige krefter - bare lokale interaksjoner. Reynolds modell viste at en kompleks flokk faktisk var mulig ved at individer fulgte grunnleggende regler, og de resulterende gruppene "så ut" som de i naturen. Fra dette utgangspunktet dukket det opp et helt felt med modellering av dyrebevegelser. Å matche disse modellene til virkeligheten ble spektakulært oppnådd i 2008 av en gruppe i Italia som var i stand til å filme stjernemurringer rundt jernbanestasjonen i Roma, rekonstruere posisjonene deres i 3D og vise reglene som ble brukt. Det de fant var at stær søkte å matche retningen og hastigheten til de nærmeste syv eller så naboene, i stedet for å reagere på bevegelsene til alle de nærliggende fuglene rundt dem.

Når vi ser en murring pulsere i bølger og virvle inn i en rekke former, ser det ofte ut som om det er områder hvor fugler sakte ned, og blir tett pakket inn, eller hvor de øker farten og sprer seg bredere fra hverandre. Faktisk er dette i stor grad takket være en optisk illusjon skapt av 3D-flokken som projiseres på vårt 2D-bilde av verden, og vitenskapelige modeller tyder på at fuglene flyr med jevn hastighet.

Takket være innsatsen til informatikere, teoretiske fysikere og atferdsbiologer vet vi nå hvordan disse murringene genereres. Det neste spørsmålet er hvorfor skjer de i det hele tatt - hva fikk stær til å utvikle denne oppførselen?

En enkel forklaring er behovet for varme om natten om vinteren: fuglene må samles på varmere steder og hvile i nærheten bare for å holde seg i live. Stær kan pakke seg inn på et hvilested – sivbed, tette hekker, menneskelige strukturer som stillaser – med mer enn 500 fugler per kubikkmeter , noen ganger i flokker på flere millioner fugler. Slike høye konsentrasjoner av fugler vil være et fristende mål for rovdyr. Ingen fugler ønsker å være den som et rovdyr plukker av, så sikkerhet i tall er navnet på spillet, og virvlende masser skaper en forvirringseffekt som forhindrer at et enkelt individ blir målrettet.

Stærer er ikke synske – de er bare flinke til å følge reglene. Fotografi av Adri / shutterstock

Stærer pendler imidlertid ofte til soveplasser på mange titalls kilometer unna, og de forbrenner mer energi på disse flyvningene enn det som kan spares ved å sove på marginalt varmere steder. Derfor må motivasjonen for disse kolossale oppholdsstedene være mer enn bare temperaturen.

Sikkerhet i antall kan drive mønsteret, men en spennende idé antyder at flokker kan dannes slik at enkeltpersoner kan dele informasjon om næring. Dette, " informasjonssenterhypotesen ", antyder at når maten er usammenhengende og vanskelig å finne, krever den beste langsiktige løsningen gjensidig deling av informasjon mellom et stort antall individer. Akkurat som honningbier deler plasseringen av blomsterflekker, vil fugler som finner mat en dag og deler informasjon over natten, dra nytte av lignende informasjon en annen dag. Selv om et større antall fugler slår seg sammen når maten er på det knappeste , noe som ser ut til å gi en viss begrenset støtte for ideen, har det så langt vist seg ekstremt vanskelig å teste den generelle hypotesen ordentlig.

Vår forståelse av å flytte dyregrupper har utvidet seg enormt de siste tiårene. Den neste utfordringen er å forstå det evolusjonære og adaptive presset som har skapt denne atferden, og hva det kan bety for bevaring etter hvert som presset endres. Muligens kan vi tilpasse vår forståelse og bruke den til å forbedre den autonome kontrollen av robotsystemer. Kanskje vil rushtidsoppførselen til fremtidens automatiserte biler være basert på stær og deres mumling.