Fizicienii au verificat o ipoteză veche de cincizeci de ani care explică formarea turmelor ca urmare a comportamentului egoist.
„În mod surprinzător, atunci când indivizii acționează din motive pur egoiste, acest lucru poate duce la o situație echitabilă în cadrul grupului”, spune profesorul de fizică Clemens Bechinger. Acest lucru a fost demonstrat într-un studiu recent al echipei sale de la Centrul pentru Studiul Avansat al Comportamentului Colectiv (CASCB) la Universitatea din Konstanz, care face parte din Cluster of Excellence.
Cercetătorii au folosit simulări pe computer pentru a explora modul în care animalele de turmă își pot reduce riscul de prădare. Studiul se bazează pe ideea sugerată de WD Hamilton în 1971, că indivizii dintr-o turmă se poziționează astfel încât propriul risc de prădare să fie redus în detrimentul vecinilor. Rezultatele au fost publicate în Revista de biologie teoretică.
Motivul pentru care multe animale se organizează în turme nu este neapărat rezultatul gregarității sau al comportamentului social. Un exemplu sunt focile: pe cont propriu, sunt pradă ușoară pentru orce sau rechini. În schimb, este mult mai sigur în cadrul unui grup, pentru că atunci pericolul unui atac este răspândit între mulți indivizi. Cel mai sigur este în mijlocul grupului, unde animalele se înghesuie într-un spațiu foarte mic și un atac acolo este mai probabil să țintească un vecin apropiat decât pe tine însuți. La marginea grupului cu doar câțiva vecini, în schimb, riscul de prădare este considerabil mai mare. Prin urmare, fiecare animal încearcă să ajungă într-unul dintre locurile râvnite din mijloc.
Egoismul duce la o distribuție corectă a riscului
Cu ajutorul inteligenței artificiale (învățare prin întărire), Clemens Bechinger și colegii săi au studiat modul în care indivizii trebuie să-și modifice pozițiile în mod optim pentru a păstra distanța dintre ei și ceilalți cât mai mică posibil, ceea ce, la rândul său, le reduce riscul propriu de a fi atacați.
„Deoarece această strategie crește riscul pentru vecini, este în mod clar considerată o motivație egoistă”, spune Veit-Lorenz Heute, care lucrează ca doctorand la proiect. Așa cum a prezis Hamilton, fizicienii au observat că indivizii care au fost răspândiți la început, apoi au format o turmă densă, deoarece acest lucru le reduce distanța față de vecini și, astfel, reduce riscul individual de a fi atacați.
„Luând în considerare învățarea prin consolidare pentru colective, deschide o serie de noi posibilități în înțelegerea comportamentului animalelor”, adaugă Iain Couzin, vorbitor al CASCB și profesor pentru biodiversitate și comportament colectiv la Universitatea din Konstanz. „Oferă o modalitate elegantă de a întreba cum pot apărea comportamentele adaptative în contextul social complex caracteristic stolurilor și roiurilor.”
Cercetătorii au fost însă surprinși să vadă ce s-a întâmplat după ce s-a format turma.
Simulările lor arată că riscul de prădare mediat în timp este exact egal pentru toți indivizii. Evident, membrii din centrul turmei nu sunt capabili să apere poziții atât de avantajoase, deoarece alte animale împing către acest loc râvnit.
„Acesta este un rezultat al dinamicii ridicate din cadrul grupului, care face imposibilă menținerea unor poziții optime specifice”, spune Samuel Monter, care este, de asemenea, implicat în studiu. O altă observație interesantă este că, ca urmare a acestei competiții permanente pentru cele mai bune poziții, grupul începe să se rotească în jurul centrului său gravitațional, similar cu ceea ce se observă la multe turme de animale.
„Studiul nostru arată că formarea grupurilor nu rezultă neapărat din comportamentele lor gregare, ci poate fi explicată și prin motivațiile complet egoiste ale indivizilor de a câștiga un avantaj în detrimentul celorlalți”, conchide Bechinger. „Nu numai că studiul nostru ajută la înțelegerea comportamentelor colective în sistemele vii, dar rezultatele pot fi utile și în contextul găsirii strategiilor optime privind modul în care dispozitivele robotizate autonome trebuie să fie programate pentru a stăpâni sarcinile colective.”
„Am observat de mult timp vârtejuri în grupuri de animale și această lucrare oferă o perspectivă asupra de ce ar putea fi așa”, adaugă Iain Couzin. „Dacă fiecare individ acționează pentru a reduce riscul, apropiindu-se de ceilalți, dar este și penalizat pentru coliziuni, vârtejele rotative, așa cum vedem în bancurile de pești și chiar unele animale de păstorit, apar în mod natural.”
Referință: „Dinamica și partajarea riscurilor în grupuri de indivizi egoiști” de Samuel Monter, Veit-Lorenz Heuthe, Emanuele Panizon și Clemens Bechinger, 2 februarie 2023, Revista de biologie teoretică.
DOI: 10.1016/j.jtbi.2023.111433
Studiul a fost finanțat de Cluster of Excellence „Centrul de Studiu Avansat al Comportamentului Colectiv”.
