简历阅读 -椋鸟出人意料的美丽

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椋鸟出人意料的美丽

这些奇妙的、起伏的羊群被食肉动物搅动着。

尤金·谢弗林是一位古怪的鸟类学家,1890年,马克·麦克纳马拉将60只椋鸟从伦敦运到纽约市,放了它们

E尤金·席费林是一位古怪的鸟类学家,他在1890年将60只椋鸟从伦敦运到纽约,并在中央公园将它们放生。第二年,他又放生了40只椋鸟,现在在美国和加拿大南部大约有2亿只椋鸟。就移民而言,欧椋鸟是精明的飞行家,聪明的模仿者,通常不受欢迎。事实是,它们不过是上城区的黑鹂,矮胖结实,三盎司重,长着闪光的蓝绿羽毛,黄色的喙,长期取代啄木鸟和捕蝇鸟,破坏整个浆果和樱桃作物。更不用说它们在许多机场造成的浩劫了。

啊,但是当他们在秋天的下午,或者在初冬的时候,在低语中苏醒过来的时候,那是什么魔术师,不知从何处聚集,成群结队地到达水湾或森林。你会看到他们挤满了附近的树,然后陷入一种油腻的、尖锐的喋喋不休。他们迟早会安静下来,就像管弦乐队在第一个音符前一样。然后最微妙的惊吓就会发生,一声狗叫,沿街的车门砰的一声,或者什么都没有,然后它们以每小时50英里的速度在乡间旋转,一片片一片片,变厚变薄,变黑变散,合并和分裂,有时看起来像龙卷风云,或者是一些奇怪的预兆,它会持续15分钟或更长时间,一支欢快的乐队在天空中以巨大的星状点云翻腾,就像佛板上消失的图像。

“杂音”一词来源于拍打翅膀的杂音。表演是自组织的、有凝聚力的、完美同步的;以复杂的螺旋、球体、平面和波浪图案为特征。是什么导致椋鸟进行这些显示?它们揭示了动物集体行为的本质是什么?

空中防御:当捕食者,比如这里看到的鹰,猛扑进一个鸟群时,欧椋鸟经常呈曲折的队形,形成黑暗的条纹,迷惑捕食者,防止它挑出一只鸟。 Serkan Mutan/Shutterstock

理论在上个世纪不断发展。1931年,埃德蒙·塞卢斯,一位著名的鸟类学家和鸟类活动家——他的哥哥是著名的大型动物猎人弗雷德里克·塞卢斯——写了一本书叫做鸟类的思维转移(或什么?). 当时的观念是,鸟群中的所有鸟都必须“思考”为一体;除了通过心灵感应,还有什么其他方法来解释同步呢。但赛卢斯没有证据,只有外行的逻辑。本性翻了这本书,就这样结束了。

后来的理论认为,喃喃自语是寻找食物和保暖的方法。这些理论仍然存在,但在过去的50年里,主要的解释是捕食,特别是猛禽,如鹰和猎鹰,在触发逃逸行为中所扮演的角色,涉及特定的群体模式。这些行为也出现在海鸥、dunlins和鸦科动物身上。群集的主要好处是使捕食者很难挑选出猎物。

在20世纪60年代中期,研究人员发现,嘀咕的鸟类,特别是椋鸟,不总是互动,但通常是他们最接近的六个或七个最接近的邻居。近年来,有一个带有七个邻居的网络优化“团体凝聚力和个人努力”之间的权衡。在捕食的背景下,研究人员之间的一个理论是,椋鸟是“在保持共识的同时管理不确定性”。1这就是说,他们必须在仅对猎鹰的反应中飞行一条细线,或者停留在羊群的堡垒内。无论哪种方式都被充满了。因此,需要管理不确定性。

在捕食的背景下,一个理论是椋鸟是“在保持共识的同时管理不确定性”。

在低语中,同伴之间的距离是基于一套规则,在某些鱼类和昆虫中也可以看到。这些规则要求鸟类靠近更远的鸟类;同时,不要离最近的邻居太近;最后加入定向流。再加上椋鸟身上的空气动力学因素和鸟儿旋转、爬升和俯冲的速度,你就可以感受到群体同步的复杂性。

Mario Pesendorfer是一位自然资源大学和维也纳生命科学的博士后研究助理,其工作经常侧重于鸟类,注意到动物大脑中自发模式的行为。“当人类观察到源于单独的行为规则的复杂全球(集团)模式,”他在一封电子邮件中告诉我,“我们不太善于解读个人规则。相反,我们归于意图,以及对动物的其他复杂的认知和行为过程。“

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追逐詹姆斯邦德的蜂鸟

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2019年,在荷兰的格罗宁根进化生命科学研究所的进化生物学家Rolf F.暴风雨导致了研究杂音规则的椋鸟。2他在一封电子邮件中告诉我,Storms一直对自组织感兴趣,“在自组织中,复杂的现象可以通过系统中的实体通过简单的规则相互作用来解释。”。“简单的规则会导致如此复杂的情况,这让我着迷。我想说,最令人着迷的例子可以从椋鸟的咕哝声中看到。”

这项研究在罗马进行,分析了猎鹰捕猎技术的视频片段,发现了椋鸟不同的逃跑模式。例如,当一只猎鹰从上方——不是从侧面或下方——高速攻击鸟群时,欧椋鸟经常以一种被称为“闪光扩张”的逃跑模式作出反应。鸟儿在天空中向四面八方飞去。斯道姆说:“但由于群居带来了许多好处,一旦被抓的直接威胁降低,个体就会试图回到它们的同伴身边,这可以解释群居对分裂的抵抗能力。”当一只猎鹰以中速攻击欧椋鸟时,警报会在鸟群中传播,鸟儿们会以“波”的方式做出反应。它们左转右转,呈锯齿状,形成了“暗带”,在鸥群中形成涟漪,让猎鹰感到困惑。这种空中展示展示了科学家在其他物种身上看到的集体智慧,即个体联合起来解决一个问题,在这个例子中是为了躲避一只饥饿的猎鹰。

Grainger Hunt,高级科学家Emeritus与Peregrine基金的加州Condor和APlomado Falcon Restorial项目,强调了杂音的兴趣。“我们习惯于看到有组织的聚合,例如音乐家,舞者或士兵的群体,表现得好像是有目的的单位,”亨特告诉我。“解释是它们是通过先前布置或导体的指导。似乎Peregrine似乎是为了产生我们从远处看到的效果的目的进行椋鸟群。但Peregrine并不目的是羊群的形状和运动。任何椋鸟也没有。奇妙的形状和运动的景象是一个意外的效果。游隼正试图挑出一个椋鸟,每一个椋鸟都在努力而不是被抓住。“

它在天空中的进化,采用策略来超越捕食者的猎物。这种意外的大炫目也提醒一下,通常,大自然最美丽的产品受到绝望和危险的启发。


Mark Macnamara是北卡罗来纳州北卡罗来纳州阿什维尔的作家。他的文章鹦鹉螺包括我们需要谈论泥炭牢不可破的代码艺术家.”


参考

1.年轻,G.F.,Scardovi,L.,Cavagna,A.,Giardina,I.,Leonard,N.E.椋鸟群网络以低成本管理共识的不确定性。计算生物学9,e1002894(2013)。

2. Storms,R.F.,Carere,C.,Zoratto,F.,Hemelrijk,C.K.捕食下椋鸟群集体逃脱的复杂模式。行为生态学和社会生物学73.10(2019)。


铅图像:Coatey / Shutterstock

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