Sığırcık mırıltıları: Doğanın En muhteşem gösterilerinden Birinin ardındaki Bilim

Menno Schaefer / shutterstock

Kuşların gökyüzünde süzülüp, dalış yapıp, dönerek uçmasını izlemek, alacakaranlık bir kış akşamının en büyük zevklerinden biridir. Napoli'den Newcastle'a kadar bu çevik kuş sürüleri aynı inanılmaz akrobatik gösteriyi yapıyor, mükemmel bir senkronizasyonla hareket ediyorlar. Peki bunu nasıl yapıyorlar? Neden çarpmıyorlar? Ve bunun anlamı ne?

1930'larda önde gelen bir bilim insanı, kuşların bir sürü halinde birlikte hareket edebilmeleri için psişik güçlere sahip olmaları gerektiğini öne sürmüştü. Neyse ki, modern bilim daha iyi cevaplar bulmaya başlıyor.

Sığırcıkların ne yaptığını anlamak için, öncü bilgisayar bilimcisi Craig Reynolds'un 1987'de bir kuş sürüsünün simülasyonunu oluşturmasıyla başlıyoruz. Reynolds'un bilgisayar tarafından üretilen yaratıklarına verdiği adla bu "boidler", farklı hareket kalıplarını oluşturmak için yalnızca üç basit kuralı izliyordu: yakındaki kuşlar daha uzağa hareket edecek, kuşlar yönlerini ve hızlarını hizalayacak ve daha uzaktaki kuşlar daha yakına hareket edecekti.

Bu desenlerden bazıları daha sonra filmlerde gerçekçi görünümlü hayvan grupları yaratmak için kullanıldı; 1992'deki Batman Dönüyor filminde yarasa sürüleri ve penguen "ordusu" ile başlandı. Kritik bir şekilde, bu model herhangi bir uzun menzilli rehberliğe veya doğaüstü güçlere ihtiyaç duymuyordu; yalnızca yerel etkileşimler gerekiyordu. Reynolds'un modeli, bireylerin temel kuralları izlemesiyle karmaşık bir sürünün gerçekten mümkün olduğunu kanıtladı ve ortaya çıkan gruplar kesinlikle doğadaki gruplara "benziyordu". Bu başlangıç ​​noktasından, hayvan hareketlerinin modellenmesine ilişkin bütün bir alan ortaya çıktı. Bu modelleri gerçeklikle eşleştirmek, 2008'de İtalya'daki bir grup tarafından muhteşem bir şekilde başarıldı. Bu grup, Roma'daki tren istasyonunun etrafındaki sığırcık mırıldanmalarını filme alabildi, konumlarını 3 boyutlu olarak yeniden yapılandırdı ve kullanılan kuralları gösterdi. Buldukları şey, sığırcıkların etraflarındaki tüm yakın kuşların hareketlerine yanıt vermek yerine, en yakın yedi veya daha fazla komşusunun yönünü ve hızını eşleştirmeye çalıştığıydı.

Bir mırıltıyı dalgalar halinde titreşirken ve şekil dizileri halinde dönerken izlediğimizde, kuşların yavaşladığı ve sıkışık bir şekilde toplandığı veya hızlanıp daha geniş bir şekilde dağıldığı alanlar varmış gibi görünür. Aslında bu büyük ölçüde 3 boyutlu sürünün dünyaya dair 2 boyutlu görüşümüze yansıtılmasıyla oluşan optik bir yanılsamadan kaynaklanır ve bilimsel modeller kuşların sabit bir hızda uçtuğunu öne sürer.

Bilgisayar bilimcileri, teorik fizikçiler ve davranışsal biyologların çabaları sayesinde artık bu mırıltıların nasıl oluştuğunu biliyoruz. Bir sonraki soru, bunların neden gerçekleştiğidir - sığırcıkların bu davranışı geliştirmesine ne sebep oldu?

Basit bir açıklama, kış aylarında geceleri sıcaklığa ihtiyaç duymalarıdır: Kuşların hayatta kalmak için daha sıcak yerlerde bir araya gelmeleri ve birbirlerine yakın yerlerde tünemeleri gerekir. Sığırcıklar , metreküp başına 500'den fazla kuş , bazen birkaç milyon kuşluk sürüler halinde, kendilerini bir tünek alanına (sazlıklar, yoğun çalılıklar, iskele gibi insan yapıları) sığdırabilirler. Bu kadar yüksek kuş yoğunluğu, yırtıcılar için cazip bir hedef olurdu. Hiçbir kuş, yırtıcının avladığı kuş olmak istemez, bu yüzden oyunun adı kalabalıkta güvenliktir ve dönen kütleler, tek bir bireyin hedef alınmasını önleyen bir karışıklık etkisi yaratır.

Sığırcıklar medyum değildir - sadece kurallara uymada iyidirler. Fotoğraf: Adri / shutterstock

Ancak sığırcıklar genellikle onlarca kilometre öteden tüneklerine gidip gelirler ve bu uçuşlarda, biraz daha sıcak yerlerde tüneyerek tasarruf edilebilecek enerjiden daha fazlasını harcarlar. Bu nedenle bu devasa tüneklerin motivasyonu yalnızca sıcaklıktan ibaret olmamalıdır.

Sayılardaki güvenlik bu örüntüyü yönlendirebilir, ancak ilgi çekici bir fikir, sürülerin bireylerin yiyecek arama hakkında bilgi paylaşabilmesi için oluşabileceğini öne sürüyor. Bu, " bilgi merkezi hipotezi ", yiyecek parçalı ve bulunması zor olduğunda en iyi uzun vadeli çözümün çok sayıda birey arasında karşılıklı bilgi paylaşımını gerektirdiğini öne sürüyor. Bal arılarının çiçek alanlarının yerini paylaşması gibi, bir gün yiyecek bulan ve gece boyunca bilgi paylaşan kuşlar da başka bir gün benzer bilgilerden yararlanacaktır. Yiyecek en kıt olduğunda daha fazla sayıda kuş tüneklere katılsa da, bu fikir için sınırlı bir destek sağlıyor gibi görünse de, şimdiye kadar genel hipotezi düzgün bir şekilde test etmek son derece zor olduğu kanıtlanmıştır.

Hareket eden hayvan grupları hakkındaki anlayışımız son birkaç on yılda muazzam bir şekilde genişledi. Bir sonraki zorluk, bu davranışı yaratan evrimsel ve adaptif baskıları ve bu baskılar değiştikçe koruma için ne anlama gelebileceğini anlamaktır. Muhtemelen anlayışımızı uyarlayabilir ve bunu robotik sistemlerin otonom kontrolünü iyileştirmek için kullanabiliriz. Belki de geleceğin otonom arabalarının yoğun saatlerdeki davranışları sığırcıklara ve onların mırıltılarına dayanacaktır.