The Science Behind One Of Nature's Greatest Displays

The Science Behind One Of Nature's Greatest Displays
Menno Schaefer / shutterstock

Kijkend naar spreeuwende gefluister terwijl de vogels duiken, duiken en door de lucht rijden, is een van de grootste genoegens van een donkere winteravond. Van Napels tot Newcastle voeren deze zwermen behendige vogels allemaal hetzelfde ongelooflijke acrobatische scherm, bewegend in perfecte synchronie. Maar hoe doen ze het? Waarom vallen ze niet neer? En wat heeft het voor zin?

Terug in de 1930s stelde een vooraanstaande wetenschapper voor dat vogels moeten hebben psychische krachten om samen te werken in een koppel. Gelukkig begint de moderne wetenschap betere antwoorden te vinden.

Om te begrijpen wat de spreeuwen doen, beginnen we terug in 1987 wanneer de baanbrekende computerwetenschapper Craig Reynolds een simulatie van een zwerm vogels. Deze 'boids', zoals Reynolds zijn door de computer gegenereerde wezens noemde, volgden slechts drie eenvoudige regels om hun verschillende bewegingspatronen te creëren: nabijgelegen vogels zouden verder uit elkaar bewegen, vogels zouden hun richting en snelheid op een lijn brengen en meer verre vogels zouden dichterbij komen.

Sommige van deze patronen werden vervolgens gebruikt om realistisch uitziende diergroepen in films te maken, te beginnen met Batman Returns in 1992 en de bijbehorende zwermen vleermuizen en "leger" pinguïns. Cruciaal was dat dit model geen langetermijnbegeleiding of bovennatuurlijke krachten vereiste - alleen lokale interacties. Het model van Reynolds bewees dat een complexe kudde inderdaad mogelijk was door individuen die basisregels volgden, en de resulterende groepen "zagen" er zeker uit als die in de natuur.

Vanuit dit uitgangspunt ontstond een heel gebied van modellering van dierenbewegingen. Het afstemmen van deze modellen op de werkelijkheid werd op spectaculaire wijze bereikt in 2008 door een groep in Italië die starling murmurations rond het treinstation in Rome konden filmen, hun posities in 3D reconstrueerden en tonen de regels die werden gebruikt. Wat ze ontdekten was dat spreeuwen probeerden de richting en snelheid van de dichtstbijzijnde zeven of zo buren te evenaren, in plaats van te reageren op de bewegingen van alle nabijgelegen vogels om hen heen.

Wanneer we een murmuratie pulseren in golven en wervelen in reeksen vormen, lijkt het vaak alsof er gebieden zijn waar vogels vertragen en dicht opeengepakt raken, of waar ze versnellen en zich verder uit elkaar verspreiden. In feite is dit grotendeels te danken aan een optische illusie die is gecreëerd door de 3D-zwerm die wordt geprojecteerd op onze 2D-wereldbeschouwing, en wetenschappelijk modellen suggereren dat de vogels met een constante snelheid vliegen.

Dankzij de inspanningen van computerwetenschappers, theoretische fysici en gedragsbiologen weten we nu hoe deze ruis wordt gegenereerd. De volgende vraag is waarom ze überhaupt gebeuren - waardoor spreeuwen dit gedrag hebben geëvolueerd?


 Ontvang de nieuwste via e-mail

Wekelijks tijdschrift Dagelijkse inspiratie

Een eenvoudige verklaring is de behoefte aan warmte 's nachts in de winter: de vogels moeten zich verzamelen op warmere plekken en in de buurt zitten om gewoon in leven te blijven. Spreeuwen kunnen zich in een rustplaats nestelen - rietvelden, dichte hagen, menselijke structuren zoals steigers - op meer dan 500 vogels per kubieke metersoms in koppels van enkele miljoenen vogels. Zulke hoge concentraties van vogels zouden een aantrekkelijk doelwit zijn voor roofdieren. Geen enkele vogel wil degene zijn die een roofdier oppikt, dus veiligheid in cijfers is de naam van het spel, en kolkende massa's creëren een verwarringseffect waardoor een enkel individu wordt gemanaged.

The Science Behind One Of Nature's Greatest Displays
Spreeuwen zijn geen helderzienden - ze zijn gewoon goed in het volgen van de regels.
Fotografie door Adri / shutterstock

Spreeuwen pendelen vaak vaak naar roostes op vele tientallen kilometers afstand en ze verbranden meer energie op deze vluchten dan zou kunnen worden bespaard door te slapen op marginaal warmere plaatsen. Daarom moet de motivatie voor deze kolossale rustplaatsen meer zijn dan alleen temperatuur.

Veiligheid in cijfers zou het patroon kunnen beïnvloeden, maar een intrigerend idee suggereert dat zich flocks kunnen vormen zodat individuen informatie over foerageren kunnen delen. Dit de "informatiecentrumhypothese", Suggereert dat wanneer voedsel fragmentarisch is en het moeilijk om de beste lange termijn oplossing te vinden, het delen van informatie tussen grote aantallen individuen nodig is. Net zoals honingbijen de locatie van bloempatches delen, zullen vogels die op een dag voedsel vinden en informatie 's nachts delen, op een andere dag dezelfde informatie gebruiken. Hoewel grotere aantallen vogels zich aansluiten bij rustplaatsen wanneer voedsel op zijn minst is, dat enige beperkte ondersteuning lijkt te bieden voor het idee, is het tot nu toe buitengewoon moeilijk gebleken om de algemene hypothese correct te testen.

Ons begrip van bewegende diergroepen is de afgelopen decennia enorm uitgebreid. De volgende uitdaging is om de evolutionaire en adaptieve druk te begrijpen die dit gedrag heeft gecreëerd, en wat het zou kunnen betekenen voor behoud als die druk verandert. Mogelijk kunnen we ons begrip aanpassen en gebruiken om de autonome besturing van robotsystemen te verbeteren. Misschien is het spitsuurgedrag van de geautomatiseerde auto's van de toekomst gebaseerd op spreeuwen en hun gemurmel.The Conversation

Over de Auteurs

A. Jamie Wood, hoofddocent, afdelingen biologie en wiskunde, Universiteit van York en Colin Beale, Senior Lecturer in Ecology, Universiteit van York

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

Verwante Boeken

{amazonWS: searchindex = Books; keywords = nature's mysteries; maxresults = 3}

Dit vind je misschien ook leuk

BESCHIKBARE TALEN

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

volg InnerSelf op

facebook icontwitter iconyoutube iconinstagram pictogrampintrest pictogramrss-pictogram

 Ontvang de nieuwste via e-mail

Wekelijks tijdschrift Dagelijkse inspiratie

Marie T. Russell's dagelijkse inspiratie

INNERSEL VOICES

Wees hier nu! Gedane zaken nemen geen keer!
Wat is gedaan is gedaan: hier nu zijn!
by Marie T. Russell
50 jaar geleden, in 1971, publiceerde Ram Dass een boek met de titel "Be Here Now". Het is nog steeds goed…
Ouders worden: een pad naar transformatie
Ouders worden: een pad naar transformatie
by Barry en Joyce Vissell
Voor bijna elk stel roept de gedachte om een ​​kind op deze wereld te krijgen een hele reeks…
Ik ben geboren tijdens de late Oostelijke Han-dynastie...
Ik ben geboren tijdens de late Oostelijke Han-dynastie...
by Dena Merriam
Ik ben geboren tijdens de late Oostelijke Han-dynastie (25 CE-220 CE) in een familie van vurige Taoïsten die ...
Genezing van andersheid: uw veranderingen, weerspiegeld in de gemeenschap
Genezing van andersheid: uw veranderingen, weerspiegeld in de gemeenschap
by Stacee L. Reicherzer PhD
Op zoek naar een gemeenschap van genezing, erin uitgebuit, misschien de schaamte aannemen en...
Horoscoopweek: 14-20 juni 2021
Horoscoop Huidige week: 14-20 juni 2021
by Pam Younghans
Dit wekelijkse astrologische dagboek is gebaseerd op planetaire invloeden en biedt perspectieven en ...
Een betere persoon zijn
Een betere persoon zijn
by Marie T. Russell
"Hij zorgt ervoor dat ik een beter mens wil worden." Toen ik later over deze verklaring nadacht, realiseerde ik me dat...
Het modelleren van gedrag is de beste leermeester: respect moet wederzijds zijn
Het modelleren van gedrag is de beste leermeester: respect moet wederzijds zijn
by Carmen Viktoria Gamper
Sociaal gerespecteerd gedrag is aangeleerd gedrag en een deel ervan (bijvoorbeeld tafelmanieren) varieert...
Afscheiding en isolatie versus gemeenschap en mededogen
Afscheiding en isolatie versus gemeenschap en mededogen
by Lawrence Doochin
Wanneer we in gemeenschap zijn, vallen we automatisch in dienst van mensen in nood omdat we ze kennen ...

MEEST GELEZEN

Ouders worden: een pad naar transformatie
Ouders worden: een pad naar transformatie
by Barry en Joyce Vissell
Voor bijna elk stel roept de gedachte om een ​​kind op deze wereld te krijgen een hele reeks…
beeld
IRS treft u met een boete of te late vergoeding? Maak je geen zorgen - een voorstander van consumentenbelasting zegt dat je nog steeds opties hebt
by Rita W. Green, Instructeur Accountancy, Universiteit van Memphis
Tax Day is gekomen en gegaan, en je denkt dat je je aangifte op het nippertje hebt ingediend. Maar meerdere…
Van dodelijke vijand tot covidiots: woorden zijn belangrijk als je het over COVID-19 hebt
Woorden zijn belangrijk als je het over COVID-19 hebt
by Ruth Derksen, PhD, Taalfilosofie, Faculteit Toegepaste Wetenschappen, Emeritus, University of British Columbia
Er is al zoveel gezegd en geschreven over de COVID-19-pandemie. We zijn overspoeld met metaforen,...
beeld
Het mysterie van lang COVID: tot 1 op de 3 mensen die het virus oplopen, lijdt maandenlang. Dit is wat we tot nu toe weten
by Vanessa Bryant, hoofd laboratorium, afdeling immunologie, Walter en Eliza Hall Institute
De meeste mensen die COVID krijgen, lijden aan de veelvoorkomende symptomen van koorts, hoesten en ademhalingsproblemen, en...
Een tiener leest haar telefoon met een verwarde blik op haar gezicht
Waarom tieners moeite hebben om de waarheid online te vinden
by Stanford
Een nieuwe nationale studie toont een jammerlijk onvermogen van middelbare scholieren om nepnieuws op internet te detecteren.
Hoe verwondingen ons brein veranderen en hoe we het kunnen helpen herstellen
Hoe verwondingen ons brein veranderen en hoe we het kunnen helpen herstellen?
by Michael O'Sullivan, de Universiteit van Queensland
Letsel aan de volwassen hersenen komt maar al te vaak voor. Een hersenletsel verschijnt vaak op hersenscans als een ...
beeld
4 manieren om een ​​positieve ervaring te hebben bij het omgaan met sociale media
by Lisa Tang, PhD-kandidaat in familierelaties en toegepaste voeding, Universiteit van Guelph
Heb je ooit nagedacht over alle manieren waarop sociale media in je dagelijks leven zijn verweven? Dit heeft…
OPVIUS BIOLOGISCHE FOTOVOLTASCH
Wat kunnen organische zonnecellen op tafel brengen?
by Kellie Stellmach, Ensia
Als je je zonne-energie voorstelt, is de kans groot dat je beelden oproept van grote zonnepanelen die de…

Nieuwe attitudes - nieuwe mogelijkheden

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Alle rechten voorbehouden.