Как общаются птицы? Модели сетевой науки открывают новые возможности для учёных

Сетевой учёный из Северо-Восточного университета в Лондоне помогает специалистам понять, как птицы общаются в группах, используя картографирование их взаимодействий.

Исследование изложено в статье Иакопо Иакопини «Not your private tête-à-tête: leveraging the power of higher-order networks to study animal communication», опубликованной 20 мая в журнале Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences.

От парных взаимодействий к сетевым моделям

Десятилетиями поведенческие экологи изучали, как одна певчая птица слышит другую, чтобы понять парные (диадные) взаимодействия. Однако этот подход был слишком упрощённым, поскольку чириканье одной птицы слышат несколько соседей одновременно.

Иакопини с коллегами со всего мира смоделировал, как птицы взаимодействуют с двумя или более особями в своей или соседней стае одновременно — так называемые сети высшего порядка.

Применение гиперграфов

Учёные применили гиперграфы — математические диаграммы, показывающие множественные связи объектов в групповом сценарии. Это позволило лучше понять, как тёмные казарки координируют взлёт всей стаи через усиление переклички.

Аналогичное исследование провели для североамериканских черношапочных гаичек, создав сеть для симуляции утреннего хора в территориальной семье птиц, чтобы визуализировать происходящие взаимодействия.

Новые возможности для науки

По мнению пяти авторов статьи, картографирование таких социальных структур может «раскрыть, как вокальная коммуникация способствует сложному поведенческому «заражению» внутри групп».

Иакопини отмечает, что сети высшего порядка дают новый «полигон» для изучения коммуникации нечеловеческих животных, где можно отслеживать перемещения, записывать вокализацию и задавать новые вопросы.

Соавтор Элизабет Дерриберри, поведенческий эколог из Университета Теннесси, подтверждает, что междисциплинарный проект дал результаты и открыл «захватывающие» новые возможности. Инструменты, созданные командой, позволяют специалистам выявлять паттерны и делать прогнозы о поведении животных.

Иакопини надеется, что эта работа станет отправной точкой для новых исследований и проектов, а также призывом к объединению усилий сообществ сетевой науки и экологии для более качественных исследований на основе современных данных.