Οι φυσικοί έχουν επαληθεύσει μια υπόθεση πενήντα ετών που εξηγεί τον σχηματισμό κοπαδιών ως αποτέλεσμα εγωιστικής συμπεριφοράς.
«Περίεργα, όταν τα άτομα ενεργούν για καθαρά εγωιστικούς λόγους, αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μια δίκαιη κατάσταση μέσα στην ομάδα», λέει ο καθηγητής φυσικής Clemens Bechinger. Αυτό αποδείχθηκε σε μια πρόσφατη μελέτη από την ομάδα του στο Κέντρο για την Προηγμένη Μελέτη Συλλογικής Συμπεριφοράς (CASCB) στο Πανεπιστήμιο Konstanz, που αποτελεί μέρος του Cluster of Excellence.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν προσομοιώσεις υπολογιστή για να διερευνήσουν πώς τα ζώα της αγέλης μπορούν να μειώσουν τον κίνδυνο θήρευσης. Η μελέτη βασίζεται στην ιδέα που πρότεινε ο WD Hamilton το 1971, ότι τα άτομα σε ένα κοπάδι τοποθετούνται έτσι ώστε ο κίνδυνος θήρευσης να μειώνεται σε βάρος των γειτόνων τους. Τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν στο Εφημερίδα της Θεωρητικής Βιολογίας.
Ο λόγος για τον οποίο πολλά ζώα οργανώνονται σε αγέλες δεν είναι απαραιτήτως αποτέλεσμα συλλογικότητας ή κοινωνικής συμπεριφοράς. Ένα παράδειγμα είναι οι φώκιες: Από μόνες τους, είναι εύκολη λεία για όρκες ή καρχαρίες. Αντίθετα, είναι πολύ πιο ασφαλές μέσα σε μια ομάδα, γιατί τότε ο κίνδυνος μιας επίθεσης απλώνεται σε πολλά άτομα. Είναι πιο ασφαλές στη μέση της ομάδας όπου τα ζώα συνωστίζονται σε έναν πολύ μικρό χώρο και μια επίθεση εκεί είναι πιο πιθανό να στοχεύσει έναν κοντινό γείτονα παρά τον εαυτό του. Στην άκρη της ομάδας με λίγους μόνο γείτονες, από την άλλη πλευρά, ο κίνδυνος θήρευσης είναι σημαντικά μεγαλύτερος. Κάθε ζώο, λοιπόν, προσπαθεί να φτάσει σε ένα από τα πολυπόθητα σημεία στη μέση.
Ο εγωισμός οδηγεί σε δίκαιη κατανομή του κινδύνου
Με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης (ενισχυτική μάθηση), ο Clemens Bechinger και οι συνεργάτες του μελέτησαν πώς τα άτομα πρέπει να αλλάζουν τις θέσεις τους βέλτιστα για να διατηρούν την απόσταση μεταξύ τους και των άλλων όσο το δυνατόν μικρότερη, γεγονός που με τη σειρά του μειώνει τον κίνδυνο επίθεσης.
«Επειδή αυτή η στρατηγική αυξάνει τον κίνδυνο για τους γείτονες, θεωρείται ξεκάθαρα εγωιστικό κίνητρο», λέει ο Veit-Lorenz Heute, ο οποίος εργάζεται ως διδακτορικός φοιτητής στο έργο. Όπως προέβλεψε ο Χάμιλτον, οι φυσικοί παρατήρησαν ότι τα άτομα που ήταν απλωμένα στην αρχή σχημάτισαν ένα πυκνό κοπάδι, επειδή αυτό μειώνει την απόστασή τους από τους γείτονες και έτσι μειώνει τον ατομικό κίνδυνο επίθεσης.
«Η εξέταση της ενισχυτικής μάθησης για τις συλλογικότητες ανοίγει μια σειρά από νέες δυνατότητες για την κατανόηση της συμπεριφοράς των ζώων», προσθέτει ο Iain Couzin, ομιλητής του CASCB και καθηγητής Βιοποικιλότητας και Συλλογικής Συμπεριφοράς στο Πανεπιστήμιο του Konstanz. «Παρέχει έναν κομψό τρόπο να ρωτήσουμε πώς μπορεί να προκύψουν προσαρμοστικές συμπεριφορές στο σύνθετο κοινωνικό πλαίσιο που είναι χαρακτηριστικό των κοπαδιών και των σμηνών».
Οι ερευνητές έμειναν έκπληκτοι, ωστόσο, όταν είδαν τι συνέβη μετά τη δημιουργία του κοπαδιού.
Οι προσομοιώσεις τους δείχνουν ότι ο μέσος χρονικά κίνδυνος θήρευσης είναι ακριβώς ίσος για όλα τα άτομα. Προφανώς, τα μέλη στο κέντρο της αγέλης δεν είναι σε θέση να υπερασπιστούν τέτοιες πλεονεκτικές θέσεις καθώς άλλα ζώα σπρώχνουν προς αυτό το πολυπόθητο σημείο.
«Αυτό είναι αποτέλεσμα της υψηλής δυναμικής μέσα στην ομάδα που καθιστά αδύνατο για τα άτομα να διατηρήσουν συγκεκριμένες βέλτιστες θέσεις», λέει ο Samuel Monter, ο οποίος επίσης συμμετέχει στη μελέτη. Μια άλλη ενδιαφέρουσα παρατήρηση είναι ότι, ως αποτέλεσμα αυτού του μόνιμου ανταγωνισμού για τις καλύτερες θέσεις, η ομάδα αρχίζει να περιστρέφεται γύρω από το βαρυτικό της κέντρο, παρόμοια με αυτό που παρατηρείται σε πολλά κοπάδια ζώων.
«Η μελέτη μας δείχνει ότι ο σχηματισμός ομάδων δεν προκύπτει απαραίτητα από τις συλλογικές συμπεριφορές τους, αλλά μπορεί επίσης να εξηγηθεί από τα εντελώς εγωιστικά κίνητρα των ατόμων να αποκτήσουν πλεονέκτημα σε βάρος των άλλων», καταλήγει ο Bechinger. «Όχι μόνο η μελέτη μας βοηθά στην κατανόηση των συλλογικών συμπεριφορών σε ζωντανά συστήματα, αλλά τα αποτελέσματα μπορεί επίσης να είναι χρήσιμα στο πλαίσιο της εύρεσης βέλτιστων στρατηγικών για το πώς πρέπει να προγραμματιστούν οι αυτόνομες ρομποτικές συσκευές για να κυριαρχήσουν συλλογικές εργασίες».
«Έχουμε από καιρό παρατηρήσει δίνες σε ομάδες ζώων και αυτή η εργασία παρέχει μια εικόνα για το γιατί μπορεί να συμβαίνει αυτό», προσθέτει ο Iain Couzin. «Αν κάθε άτομο ενεργήσει για να μειώσει τον κίνδυνο, πλησιάζοντας τους άλλους, αλλά τιμωρηθεί και για συγκρούσεις, οι περιστροφικοί στροβιλισμοί, όπως βλέπουμε σε κοπάδια ψαριών και ακόμη και σε ορισμένα ζώα βοσκής, φυσικά αναδύονται».
Αναφορά: «Δυναμική και κατανομή κινδύνου σε ομάδες εγωιστών ατόμων» από τους Samuel Monter, Veit-Lorenz Heuthe, Emanuele Panizon και Clemens Bechinger, 2 Φεβρουαρίου 2023, Εφημερίδα της Θεωρητικής Βιολογίας.
DOI: 10.1016/j.jtbi.2023.111433
Η μελέτη χρηματοδοτήθηκε από το Cluster of Excellence "Center of the Advanced Study of Collective Behavior".
