Исследование проливает свет на язык светлячков

Новое исследование объясняет, как рои светлячков вида Photinus carolinus достигают синхронного свечения для коммуникации. Работа опубликована в Science Advances.

Ключевые выводы

• Плотность имеет значение: Высокая плотность светлячков вызывает переход от несвязанного мигания к синхронному свечению.
• Волны информации: В рое могут распространяться волны визуальных сигналов.
• Локальное взаимодействие: Светлячки взаимодействуют на коротких дистанциях. Глобальная синхронизация всего роя возможна только при достаточной численности активных особей для передачи информации на большие расстояния.
• Роль среды: Свечение сильно коррелирует с геометрией ландшафта. Photinus carolinus локализуются в основном в тонком слое на высоте около 3 футов (~0.9 м) над землей, где много кустов и низкой растительности.

Методология

Исследователи использовали стереоскопическую запись с нескольких камер в Национальном парке Грейт-Смоки-Маунтинс в пик сезона светлячков. Записи с двух немного разных углов позволили построить 3D-модель части роя во времени.

Каждую ночь фиксировалось около полмиллиона пространственно-временных координат в конусообразном объеме роя длиной _{98 футов (}30 м) и шириной до _{33 футов (}10 м).

Значение исследования

Модель подчеркивает важность окружающей среды в формировании самоорганизации и коллективного поведения. Она показывает, как динамическая сеть визуальных сигналов помогает рою реагировать на изменения рельефа и растительности.

"У нас уже некоторое время были модели синхронизации, вдохновленные светлячками. Но теперь мы наконец начинаем понимать, как они на самом деле достигают этого эмерджентного поведения", — заключает Джули Хейс.