Правила ведомого у голубей
Путешествие в стаях может давать отдельным птицам чувство безопасности, но поднимает вопрос о том, кто решает, каким маршрутом должна следовать группа.
Математические модели, разработанные учёными, предполагают, что простой набор правил может помогать стаям, роям и стадам принимать коллективное решение о том, куда двигаться. Однако исследование того, как это работает в реальности, особенно с группами животных в полёте, чрезвычайно сложно.
Новое исследование под руководством учёных Оксфордского университета, опубликованное в Journal of the Royal Society Interface, использовало высокоточную GPS-технологию, обычно применяемую в экстремальных видах спорта, чтобы изучить, как почтовые голуби принимают решения в полёте.
В чём преимущества полёта в стае?
Для голубей главное преимущество полёта в стае — снижение риска быть съеденным. Поэтому голуби в стае должны координировать своё поведение, чтобы оставаться вместе. Помимо безопасности, полёт стаей может давать навигационные преимущества. Например, маршрут, по которому летит стая голубей домой, потенциально объединяет навигационные знания многих птиц.
Как голуби «делятся информацией» в полёте?
До сих пор никто напрямую не измерял, как голуби реагируют на движения друг друга в полёте. Из математических симуляций известно, что образование стаи может возникать из простых правил, основанных на визуальных сигналах: «оставайся с группой», «избегай столкновений» и «двигайся в том же направлении, что и те, кто рядом».
Если каждая птица также обращает внимание на навигационные ориентиры (например, знакомые landmarks), то правила стайности будут эффективно распространять информацию внутри стаи. Из предыдущих данных известно, что обмен информацией в стае голубей не всегда равный и двусторонний — некоторые голуби играют более лидирующую роль.
Как изучалось групповое навигационное поведение?
Учёные исследовали простейший сценарий — полёт домой двух голубей вместе. У каждой птицы был свой предпочтительный маршрут домой. Это позволило проверить, как предпочтение каждой птицы влияет на маршрут пары, и выяснить, как групповое решение возникает из мгновенных взаимодействий во время полёта.
Голуби несли лёгкие высокоточные GPS-логгеры, разработанные для экстремальных видов спорта и подходящие для гоночных голубей. Совместно с математическими биологами из Уппсальского университета (Швеция) была создана симуляция на основе правил взаимодействия, выведенных из GPS-данных.
Какие правила управляют этим поведением?
Голуби реагировали друг на друга, регулируя скорость и совершая небольшие повороты, большую часть времени сохраняя близкую бок о бок конфигурацию. Голубь был чувствителен не только к положению соседа (как наблюдалось у косяков рыб), но и к направлению его движения.
Стайное поведение было сильнее по отношению к соседу впереди, чем сзади. Это означает, что более быстрый голубь, постоянно оказывающийся впереди, имеет большее влияние на маршрут пары. Этот простой механизм лидерства, основанный на скорости, был исследован с помощью комбинации данных и симуляции.
Результаты показывают, как реальные птичьи стаи соотносятся с «правилами движения», постулируемыми в симуляциях на протяжении последних трёх десятилетий.
Как эти результаты помогают понять групповую навигацию у других животных?
- Обнаружено, что устойчивые отношения «лидер-ведомый» в природе не обязательно требуют сложных механизмов распознавания или оценки способностей друг друга. Механизм может быть таким же простым, как разница в скорости.
- Обнаружены сходства с рыбами в том, как формируются стаи/косяки, но также и различия, вероятно, обусловленные биомеханикой полёта против плавания.
Парная конфигурация голубей похожа на наблюдаемую в стаях скворцов. Разные группы животных выработали свои собственные решения для коллективного движения, что влияет на форму косяков, стад и стай. Конкретные правила взаимодействия также влияют на то, как информация передаётся в этих группах от одной особи к другой.