Коллективное поведение животных

Область применения термина

В принципе, в эту категорию попадают животные, ведущие постоянный колониальный образ жизни, но на практике здесь интерес представляют те виды, которые образуют временные группы. Колониальные животные изучались в течение многих лет, и обычно они основаны на каких-то семейных отношениях. Временное коллективное поведение - хорошо известное явление, но до сих пор мало изученное.

Различные функции

Были предложены следующие различные функции:

1. Защита от хищников.

1.1 Косяк рыб лучше защищен от хищников, чем одиночная рыба: см. косяки и косяки. Одним из методов, с помощью которого рыбьи косяки или птичьи стаи могут помешать хищникам, является "эффект замешательства хищника". Эта теория основана на идее о том, что хищникам становится трудно выделять отдельных особей из групп, поскольку движущиеся цели создают сенсорную перегрузку зрительного канала хищника.

1.2 Вторым потенциальным эффектом скопления животных против хищников является гипотеза "многих глаз". По мере увеличения размера группы задача сканирования окружающей среды на предмет хищников распределяется между многими особями. Это обеспечивает более высокий уровень бдительности и дает больше времени для индивидуального питания.

1.3 Третья возможность - это эффект "разбавления встреч". Гамильтон предположил, что скопление животных происходит из-за "эгоистичного" избегания хищника и является формой поиска укрытия. Другая формулировка теории объединяла избегание и разбавление. Предполагалось, что потенциальная добыча может выиграть, если будет жить вместе, поскольку вероятность того, что хищник случайно наткнется на единую группу, меньше, чем на разрозненное скопление. Что касается нападения, то считалось, что хищник с меньшей вероятностью съест конкретное животное, если в группе присутствует большее количество особей. В целом, особь имеет преимущество, если она находится в большей из двух групп (при условии, что вероятность обнаружения и нападения не увеличивается непропорционально размеру группы).

2. Лучшая кормовая база: Школа рыб или группа животных лучше добывает корм.

3. Более легкое передвижение: Группы животных, передвигающихся вместе (например, рыбы или птицы), экономят энергию. Многие крупные птицы летают стаями. Полет в стае помогает снизить затраты энергии. Многие крупные птицы летают V-образно, что помогает отдельным особям экономить 12-20 % энергии, которая потребовалась бы им при одиночном полете. В ходе радиолокационных исследований было установлено, что красноносые каменушки Calidris canutus и чернозобики Calidris alpina летят на 5 км в час быстрее в стае, чем в одиночку.

4. Социальное взаимодействие: Это можно наблюдать на примере рыб, например, сельди. Если животное отделено от группы, оно испытывает стресс.

5. Особые факторы возникают в случае перелетных птиц или птиц, которые собираются в огромные стаи, например, скворцов. Поведение птиц имеет больший компонент обучения, чем поведение рыб. В дополнение к перечисленным выше факторам существует вероятность того, что стаи мигрирующих птиц хорошо обучают птиц-первогодков тому, как успешно совершить миграцию. Конкретные маршруты могут быть генетически запрограммированы или выучены в разной степени. Маршруты прямой и обратной миграции часто отличаются.

Пустынная саранча, Schistocerca gregaria: самец (вверху) и самка (внизу) спариваются

Рои

Обычный термин для насекомых, которые не всегда находятся в неподвижной колонии, но перемещаются в большом количестве, - рой. Есть много хороших примеров. Например, армейские муравьи. Лучше всего изучена саранча.

Роение саранчи

Саранча - это роевая фаза короткорогих кузнечиков семейства Acrididae. Это виды, которые могут быстро размножаться в подходящих условиях. Затем они собираются в большие группы и становятся мигрирующими. Они образуют группы в виде нимф и стаи в виде взрослых особей - и те, и другие могут перемещаться на большие расстояния, быстро опустошая поля и нанося большой ущерб урожаю.

Таксономических различий между видами саранчи и кузнечиков не существует, и в английском языке термин "locust" используется для видов кузнечиков, которые изменяются морфологически и поведенчески при скоплении людей, образуя стаи или группы попрыгунчиков. Эти изменения, или фазовый полиморфизм, сначала считались отдельными видами.

Исследования, проведенные в Оксфордском университете, показали, что роение является реакцией на скученность. Усиленная тактильная стимуляция задних ног вызывает повышение уровня серотонина. Это заставляет саранчу менять цвет, больше есть и легче размножаться. Превращение саранчи в роевую разновидность происходит в результате нескольких контактов в минуту в течение четырех часов. По оценкам, самые крупные стаи покрывали сотни квадратных миль и состояли из многих миллиардов саранчи. Саранча упоминается как в Библии, так и в Коране, включая одну из библейских казней Египта, когда саранча съела весь урожай Египта.

Моделирование больших групп

Часто считается, что животные в стаде следуют простым правилам, таким как

1. Двигайтесь в том же направлении, что и ваш сосед
2. Будьте ближе к своим соседям
3. Не сталкивайтесь с соседями

Недавние исследования показали, что животное выбирает только пять-семь других животных и привязывается к ним. Это, по-видимому, не зависит от расстояния. Другой возможный подход к моделированию заключается в том, что все животные в пределах определенного расстояния отслеживаются для выравнивания.

Шесть стадий развития, от только что вылупившейся нимфы до полностью крылатой взрослой особи. (Melanoplus sanguinipes)

Малые социальные группы

Приматы - хороший пример животных, которые почти всегда живут небольшими группами. В основе таких групп лежит семья, группа семей или самки, "принадлежащие" доминирующему самцу, вместе с потомством.