Эксперимент с живой тетрой и виртуальными рыбами выявил правило координации стаи
Эксперимент с живой рыбой и четырьмя виртуальными соседями помог выяснить, как может поддерживаться согласованное движение стаи. По поведению красноносой тетры Hemigrammus rhodostomus исследователи заключили, что она реагирует прежде всего на одного наиболее влиятельного соседа в каждый момент времени. Этот сосед может меняться по ходу движения. Работа опубликована в PRX Life.
Исследование выполнили Чжэнь Кан, Рамон Эскобедо, Мод Комб, Стефан Санчес, Клеман Сир и Ги Тераль из научных организаций Франции, Китая и Испании. Оно относится к конкретному эксперименту с тетрами и не доказывает единого правила для всех видов рыб.
Живая рыба среди виртуальных соседей
Тетра свободно плавала в чаше, на стенки которой проецировали изображения четырёх рыб. Виртуальные соседи реагировали на живую рыбу в реальном времени, поэтому получалась замкнутая система взаимодействий. Гарнитура виртуальной реальности животному не требовалась.
Исследователи задавали виртуальным рыбам разные правила: учитывать одного, двух или всех доступных соседей. Затем сравнивали движения живой тетры с компьютерными моделями. Для каждого варианта провели восемь часовых испытаний.
Повороты помогли различить правила
Общие траектории при разных моделях могли выглядеть похоже. Более информативными оказались резкие повороты: поведение живой рыбы лучше соответствовало модели, в которой она ориентируется на одного наиболее влиятельного соседа. Это не обязательно ближайшая рыба и не постоянный вожак.
Основные результаты:
- Усиление взаимодействий виртуальных соседей повышало общую согласованность группы.
- Движения живой тетры указывали на избирательную реакцию преимущественно на одного соседа.
- Роль наиболее влиятельного партнёра могла переходить от одной рыбы к другой.
Что остаётся за пределами опыта
Установка передавала зрительные сигналы. В природной стае рыбы также чувствуют движения воды и изменения давления с помощью боковой линии. Поэтому лабораторный результат нельзя без дополнительной проверки переносить на все условия и большие природные косяки.
Читайте также: Сравнение меланосом современных и ископаемых рыб помогло проследить эволюцию зрения.
Работа показывает ценность экспериментов, в которых поведение виртуального партнёра можно менять по заданному правилу. Такой подход помогает различать механизмы, которые трудно установить по одним лишь записям движения обычной стаи, и точнее проверять модели коллективного поведения.
