Тактика лис может вдохновить дизайн территорий

Новое исследование тактик исключения, применяемых городскими лисами, показывает, что изменчивая природа территории животных — результат сложной системы взаимодействий на индивидуальном уровне.

Размер территории животного в конечном итоге зависит от того, как долго оно может поддерживать контроль, прежде чем нарушители пересекут границы. Новое исследование, объединяющее биологию, математику и инженерию, раскрывает природу таких изменчивых границ.

Исследователи из Бристольского университета использовали данные за 30 лет о перемещениях городской рыжей лисы, чтобы построить и проверить математическую модель. Ключевыми факторами, определяющими территориальность, оказался компромисс между двумя параметрами: временем, необходимым животному для перемещения по своей территории, и промежутком времени, в течение которого лиса может поддерживать свежесть своего запахового следа.

В 1994 году болезнь саркоптоз (чесотка) уничтожила большую часть популяции бристольских лис. Профессор Стивен Харрис заметил, что когда животные на одной территории погибали, соседи занимали её за 3–4 дня. Он предположил, что это происходит из-за того, что запаховые метки прежних хозяев перестают быть свежими.

Новое исследование, опубликованное в PLoS Computational Biology, показывает, насколько важно лисе часто обновлять свои запаховые метки. Оно подтверждает изменчивую природу популяций и оспаривает ранее существовавшее мнение, что запаховые метки служат долгосрочным сообщением и индикатором границ территории.

Ведущий автор доктор Лука Джугджоли, лектор по наукам о сложности на факультете инженерной математики и в Школе биологических наук, сказал: «Понимание того, как организмы перемещаются и взаимодействуют, имеет значение далеко за пределами поведенческой экологии. Например, эта модель может пролить свет на процессы формирования границ территорий в ранних человеческих обществах охотников-собирателей и в конечном итоге помочь предсказать, как будет меняться размер современных стран».

Соавтор Джонатан Поттс добавил: «Наша теоретическая основа также может вдохновить на проекты в области коллективной робототехники. Следуя очень простым правилам, индивиды делят пространство на территории, и если один из них выходит из строя, его территория захватывается. Создание армии территориальных роботов, движущихся по этим правилам, может быть эффективным и надёжным способом выполнения опасных задач на большой площади, например, разминирования».

Доктор Джугджоли добавил: «Это исследование — классический пример того, как ответ на биологический вопрос с помощью инструментов наук о сложности даёт далеко идущие результаты, бросая вызов устоявшимся представлениям и открывая возможности в областях науки, не связанных с первоначальным вопросом».