一项新的研究探讨了鱼类如何群游。通过追踪红鼻剪刀(rummynose tetras)的行动,研究人员能够更清楚地了解鱼类如何在其群体中互动。在研究过程中,科学家们发现了一些令人着迷的发现。
红鼻(头)剪刀可以说是最会群游的灯鱼之一[文](图:Flair Wang)
研究人员研究了红鼻剪刀(Hemigram[章]mus rhodostomus)的群游行为,以便[来]了解这些灯鱼在鱼群中如何与其他鱼只协调。[自]通过使用行为分析的新方法结合计算机模型来[w]绘制直接互动链,研究人员得知了灯鱼群体动[w]力学的新见解:
每一条鱼并不会试图与周围的所有鱼类协调,[w]而是一次只会跟随着一、两条鱼的行动。这就[.]像在跳广场舞一样,你不是试图与整个团队协[a]调,只是试着与另一个人动作一致。当有很多[i]参与者在跳这个舞蹈时,看起来就像一群人做[y]同样的动作,但其实只是个体与团体中的另一[a]个体动作一致而已。
换句话说,当周围的邻鱼越多时,鱼只更可能[n]受到邻鱼(以及鱼群)的影响。作为一位鱼痴[g],你应该知道鱼群如果越大,它们就越有可能[y]一起群游。
当周围的邻鱼越多时,鱼只更可能受到邻鱼([u]以及鱼群)的影响(图:Flair Wang)
灯鱼并不是简单地只跟随它们最近邻鱼的领导[.]。
来自布里斯托大学的研究:
每条鱼都需要好邻居
新的研究显示,群游的鱼只会不断地变换它们[c]决定要注意的对象,并且一次只会回应一、两[o]只邻鱼。该研究发表在PLOS计算生物学中[m],开发了一种将行为分析与计算机模型相结合[文]的新方法,以绘制鱼群的直接互动链。包括布[章]里斯托大学在内的国际研究小组发现,当鱼群[来]整群移动时,鱼只个体会关注它的邻居动向。[自]
当鱼群整群移动时,鱼只个体会关注它的邻居[w]动向(图:Flair Wang)
群游的鱼只展现了出色的整体协调性,许多个[w]体一只接着一只的一起移动。这是因为群体中[w]的个体对其他成员的行动做出了反应。然而,[.]不知道每只个体关注的个体数量有多少。
了解一只鱼如何与邻鱼一起行动非常重要,因[a]为这些互动揭示了一个鱼群如何移动和探索环[i]境,并有助于确定方向信息如何在整个群体中[y]传播。
布里斯托大学工程数学系的资深讲师Luca[a]Giuggioli博士说道:「我们的研究[n]显示,在相对常见的观赏鱼类中,展现出非常[g]强烈群游行为的红鼻剪刀-有着少数具影响力[y]的邻鱼,通常是一两只,而且不一定是最靠近[u]的邻鱼,令人惊讶的是,群体中的协调性似乎[.]发生在那些不断变换关注对象的鱼只身上。」[c]
在没有领导者的情况下,一个团队中协调共同[o]行动和动作的能力具有许多优点。它使得任务[m]能够以有效的方式在个体之间进行分配,并使[文]群体对失去领导者具有高度适应能力,因为群[章]体的行为并不取决于任何一只个体。红鼻剪刀[来]似乎已经选择了这种协调策略,任何一条鱼都[自]可能根据需要而成为领导者。
这项研究显示了数百万年的发展,自然界已经[w]开发出共同的信息处理和协调方法,提供超越[w]个人能力的优势。研究结果可以用来协调人造[w]系统和人工代理的行为,例如未来可用于搜寻[.]和救援行动、环境和野生动物监测的无人机群[a]。
在确定个体层面的互动和邻鱼的影响力之后,研究小组的下一步就是了解这些信息来源,以及由个体进行的感官运动机制是如何组合,来决定它们自己的未来运动。回答这些问题将有助于研究人员精确地预测鱼群的集体模式,以及定向信息要如何在一个群体中传播。
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