Исследователям потребовалось 50 лет, чтобы поставить точку в спорах о том, как образование стада зависит от эгоистичного поведения.
Изначально идея того, как стадные животные могут снизить риск хищничества, была предложена Уильямом Дональдом Гамильтоном еще в 1971 году. Тогда он предположил, что особи в стаде располагаются таким образом, чтобы их собственный риск хищничества снижался за счет соседей, пишет SciTechDaily.
Ученым потребовалось более 50 лет, чтобы найти подтверждение этой гипотезы и, похоже, теперь им это удалось. По словам ведущего автора исследования профессора физики Клеменса Бехингера из Центра перспективных исследований коллективного поведения (CASCB) Университета Констанца, удивительным кажется то, как особи действуют из чисто эгоистичных побуждений, но это приводит к справедливой ситуации внутри группы.
Во-первых, важно понимать, что причина, по которой многие животные объединяются в стада, не обязательно связана со стадностью или обусловлена социальным поведением. Одним из ярких примеров являются тюлени, которые сами по себе являются легкой добычей для косаток или акул, однако когда их много, в группе им намного безопаснее — ведь тогда опасность распространяется сразу на множество особей. Понятно, что наиболее безопасно находиться в центре группы, где животные толпятся вместе в очень маленьком пространстве, а атака с большей вероятностью заденет ближайшего соседа. В то же время, на краю группы с несколькими соседями риск возрастает, а потому каждая особь пытается попасть в заветный центр группы.
В ходе исследования ученые использовали искусственный интеллект, чтобы изучить как животные должны оптимально менять свое положение, чтобы расстояние между ними и другими особями было как можно меньше, что непосредственно влияет на и собственный риск подвергнуться нападению хищника. По словам Вейт-Лоренц Хойте, которая также работала над проектом, поскольку данная стратегия движения увеличивает риск соседей, ученые считают ее «эгоистичной мотивацией».
Исследователи отмечают, что их результаты подтверждают гипотезу Гамильтона — особи сначала были рассредоточены, а затем сформировали плотное стадо. По сути, такое поведение уменьшает расстояние до соседей и тем самым снижает индивидуальный риск нападения. Однако внимание ученых привлекло нечто странное — то, что произошло после того, как животные сформировали стадо.
Результаты моделирования в итоге показали, что усредненный по времени риск нападения хищника в итоге оказался абсолютно одинаковым для всех особей в стаде. Исследователи полагают, что это связано с тем, что особи, расположившиеся в центре, попросту не способны защищать такие выгодные позиции, а другие животные стремятся к этому заветному месту. В результате такой динамики внутри группы, опасность становится одинаковой для всех.
По словам Сэмюэля Монтера, который также участвовал в исследовании, ученые также обнаружили, что в результате этой внутренней борьбы за лучшие места в центре группа начинает вращаться вокруг своего гравитационного центра, подобно тому, что можно наблюдать во многих стадах животных.
В результате Бехингер отмечает, что их исследование четко показывает, что формирование групп вовсе не обязательно связано со стадным поведением, оно также вполне может объясняться эгоистичными мотивами особей, которые стремятся занять более выгодную и безопасную позицию.
Исследователи также отмечают, что результаты данного исследования проливают свет на то, чем могут быть обусловлены вихри в группах животных, которые исследователи то и дело могут наблюдать. Простыми словами, если каждая особе действует, чтобы снизить риск и для этого приближается к другим, но также наказывается за столкновения с ними, это, по сути, приводит к образованию естественных вращающихся водоворотов, которые мы можем наблюдать у косяков рыб или некоторых пастушьих животных.
