协调行为-物以类聚,人以群分,但他们如何决定去哪里呢-

时间:2020-01-21 19:10 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

协调行为-物以类聚,人以群分,但他们如何决定去哪里呢-

研究人员提出了一种研究生物系统协调行为的新方法,他们用它来研究鸽子飞行。

协调行为在各种生物系统中都很常见,如昆虫群、鱼群和菌落。但是在这样的系统中,信息传播和决策的方式很难理解。

一组来自东南大学和中国矿业大学的研究人员研究了鸽子群的同步飞行。他们以此为基础,在《混沌》(Chaos)杂志上解释了协同行为背后的机制。

“了解这些吸引人的现象背后的协调机制,有助于我们对我们生活的世界有更多的认知,”中国东南大学助理教授陈杜新说。

以前,人们认为协调一致的行为有三个基本规则:避免与同伴发生碰撞;将你的速度和运动方向与群体的其他成员相匹配;尽量靠近中心。科学家们研究了群体中每只鸽子是如何受到其他成员影响的,发现这种动态关系并不简单。

研究人员研究了三组鸽子的飞行,每组10只。每只鸽子的位置、速度和加速度都随时间进行了采样,研究人员利用这些数据来确定哪些鸽子对群体中的每个个体有直接影响,构建一个因果网络,可以用来进一步观察深层次的相互作用规则。

他们确定了羊群运动的一些趋势。根据不同的因素,比如它在群体中的位置,每只鸽子都有它影响的邻居,也有它影响的邻居。此外,影响者在整个飞行过程中可能会改变。

“有趣的是,靠近质量中心和平均速度方向的个体对其他人的影响更大,这意味着位置和飞行方向是影响它们相互作用的两个因素。”陈先生说。

虽然没有考虑鸽子的社会模式,但研究人员发现飞行竞争是激烈的,而且之前的研究表明飞行等级与鸽子的支配因素无关。

作者认为他们的方法对于其他协调行为的研究具有足够的普遍性。接下来,他们计划关注免疫细胞的集体行为。

参考文献:“推断鸽子群协调飞行中的因果关系”陈杜鑫、王宇晨、葛武、康明宇、孙永正、于文武,2019年11月19日,《混乱》。

DOI: 10.1063/1.5120787

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