Murmurações De estorninhos: a ciência Por trás De Um Dos Maiores espetáculos Da Natureza

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Observar as murmurações de estorninhos, com suas manobras de mergulho, voo rasante e círculos no céu, é um dos grandes prazeres de uma noite crepuscular de inverno. De Nápoles a Newcastle, esses bandos de aves ágeis realizam a mesma exibição acrobática incrível, movendo-se em perfeita sincronia. Mas como conseguem? Por que não caem? E qual o objetivo?

Na década de 1930, um cientista renomado sugeriu que os pássaros deviam possuir poderes psíquicos para operarem em conjunto em um bando. Felizmente, a ciência moderna está começando a encontrar respostas melhores.

Para entender o que os estorninhos estão fazendo, precisamos voltar a 1987, quando o pioneiro cientista da computação Craig Reynolds criou uma simulação de um bando de pássaros . Esses "boids", como Reynolds chamou suas criaturas geradas por computador, seguiam apenas três regras simples para criar seus diferentes padrões de movimento: pássaros próximos se afastavam uns dos outros, pássaros alinhavam sua direção e velocidade, e pássaros mais distantes se aproximavam.

Alguns desses padrões foram então usados ​​para criar grupos de animais com aparência realista em filmes, começando com Batman Returns em 1992 e seus enxames de morcegos e o "exército" de pinguins . Crucialmente, esse modelo não exigia nenhuma orientação de longo alcance ou poderes sobrenaturais – apenas interações locais. O modelo de Reynolds provou que um bando complexo era de fato possível através de indivíduos seguindo regras básicas, e os grupos resultantes certamente "pareciam" com aqueles da natureza. A partir desse ponto de partida, surgiu todo um campo de modelagem do movimento animal. A correspondência desses modelos com a realidade foi alcançada de forma espetacular em 2008 por um grupo na Itália, que conseguiu filmar murmurações de estorninhos ao redor da estação ferroviária de Roma, reconstruir suas posições em 3D e mostrar as regras que estavam sendo usadas. O que eles descobriram foi que os estorninhos buscavam acompanhar a direção e a velocidade dos cerca de sete vizinhos mais próximos, em vez de responder aos movimentos de todos os pássaros próximos a eles.

Quando observamos um bando de aves pulsando em ondas e formando padrões em espiral, muitas vezes parece haver áreas onde as aves diminuem a velocidade e se aglomeram, ou onde aceleram e se espalham. Na verdade, isso se deve em grande parte a uma ilusão de ótica criada pela projeção do bando tridimensional em nossa visão bidimensional do mundo, e modelos científicos sugerem que as aves voam a uma velocidade constante.

Graças aos esforços de cientistas da computação, físicos teóricos e biólogos comportamentais, agora sabemos como essas murmurações são geradas. A próxima pergunta é: por que elas acontecem? O que levou os estorninhos a desenvolverem esse comportamento?

Uma explicação simples é a necessidade de calor à noite durante o inverno: as aves precisam se reunir em locais mais quentes e dormir próximas umas das outras para sobreviver. Os estorninhos podem se aglomerar em um local de repouso – canaviais, sebes densas, estruturas humanas como andaimes – com mais de 500 aves por metro cúbico , às vezes em bandos de vários milhões de pássaros. Concentrações tão altas de aves seriam um alvo tentador para predadores. Nenhuma ave quer ser a presa de um predador, então a segurança em números é fundamental, e as massas em movimento criam um efeito de confusão, impedindo que um único indivíduo seja atacado.

Os estorninhos não são videntes – eles apenas sabem seguir as regras. Fotografia de Adri / shutterstock

No entanto, os estorninhos frequentemente viajam dezenas de quilômetros até seus dormitórios, e gastam mais energia nesses voos do que poderiam economizar se dormissem em locais ligeiramente mais quentes. Portanto, a motivação para esses dormitórios colossais deve ser mais do que apenas a temperatura.

A segurança proporcionada pelos números pode ser o fator determinante desse padrão, mas uma ideia intrigante sugere que os bandos podem se formar para que os indivíduos compartilhem informações sobre a busca por alimento. Essa hipótese, conhecida como " hipótese do centro de informações ", propõe que, quando o alimento é escasso e difícil de encontrar, a melhor solução a longo prazo exige o compartilhamento mútuo de informações entre um grande número de indivíduos. Assim como as abelhas compartilham a localização de áreas com flores, os pássaros que encontram alimento em um dia e compartilham informações durante a noite se beneficiarão de informações semelhantes em outro dia. Embora um número maior de pássaros se reúna em bandos quando o alimento é mais escasso , o que parece fornecer algum suporte limitado à ideia, até o momento tem se mostrado extremamente difícil testar adequadamente a hipótese como um todo.

Nossa compreensão sobre o deslocamento de grupos de animais expandiu-se enormemente nas últimas décadas. O próximo desafio é entender as pressões evolutivas e adaptativas que criaram esse comportamento e o que isso pode significar para a conservação à medida que essas pressões mudam. Possivelmente, podemos adaptar nossa compreensão e usá-la para aprimorar o controle autônomo de sistemas robóticos. Talvez o comportamento dos carros autônomos do futuro durante o horário de pico seja baseado nos estorninhos e em suas murmurações.