Биологи выяснили, как рыбы синхронно движутся в косяке без лидера
Косяк движется как единое целое, хотя вожака в нем нет. Каждая рыба просто подстраивается под тех, кто рядом, но сколько соседей она учитывает одновременно, до сих пор было неясно. Группа Ги Тероласа из Национального центра научных исследований Франции (CNRS) выяснила это на опыте. Работа опубликована в журнале PRX Life, и ответ оказался неожиданно простым: живой рыбе хватает одного соседа.
Виртуальная компания для настоящей рыбы
Исследователи поселили одну красноносую тетру в чашу с водой, а на ее стенки в реальном времени проецировали изображения четырех цифровых рыб. Шлем виртуальной реальности тетре, конечно, не надевали. Она свободно плавала, а камера следила за каждым движением.
Виртуальным рыбам задавали разные правила поведения. Одни реагировали только на самого влиятельного соседа, другие на двух, третьи на всех четырех, включая настоящую рыбу. На каждый вариант приходилось по восемь часовых опытов. Кроме того, ученые запускали компьютерные симуляции, где «настоящая» рыба следовала тем же правилам или их сочетаниям.
Больше соседей, ровнее строй, но не для живой рыбы
На первый взгляд всё выглядело логично. Чем больше соседей учитывали цифровые рыбы, тем плотнее и согласованнее двигалась группа. Однако поведение тетры рассказывало другую историю. Во всех опытах она вела себя так, будто следит за единственным соседом, который в данный момент влияет на неё сильнее остальных. Причем этот «ведущий» мог меняться по ходу движения.
«Социальное влияние непрерывно перераспределяется по мере того, как особи движутся друг относительно друга. Возникает быстро меняющаяся сеть взаимодействий, которая тем не менее поддерживает устойчивую коллективную координацию», — пишут авторы.
Решающие улики в резких поворотах
Главное доказательство дал анализ резких поворотов. Обычные траектории при разных правилах могут выглядеть похоже, а вот повороты настоящей рыбы совпали с моделью только тогда, когда симулированная рыба ориентировалась на одного влиятельного соседа.
Это ставит под сомнение классические модели коллективного движения. Они, как правило, исходят из того, что особь учитывает сразу многих соседей, либо всех в пределах заданного расстояния, либо определенное число ближайших. Исследователи же считают, что «эффективная координация не обязательно требует одновременного объединения информации от многих соседей».
Что осталось за кадром
Эксперимент опирался только на зрение. В природе рыбы пользуются еще и боковой линией, органом чувств вдоль тела, который улавливает колебания воды и перепады давления от плывущих рядом. Как этот канал влияет на выбор «ведущего», предстоит выяснить в следующих работах.
