Naukowcy wyjaśnili, skąd ryby wiedzą, jak poruszać się w ławicy

Ryby pływające w ławicy nie dostosowują kierunku ruchu do całej grupy. Obserwują jednego z najbliższych osobników i podążają tam, gdzie on - wykazali naukowcy z University of California San Diego. Wyniki badania opublikowano w czasopiśmie "Physical Review Letters".

Autorzy prowadzili obserwacje na Danionella cerebrum - niewielkich, niemal przezroczystych rybach poruszających się w ławicach. Analizowali grupy o różnej liczebności, by ustalić, jakie zasady rządzą reakcjami poszczególnych osobników na ruchy sąsiadów.

Opracowany przez nich model obliczeniowy wykazał, że każda ryba wybiera losowo jednego znajdującego się w bliskim sąsiedztwie osobnika i kopiuje kierunek jego ruchu.

Jak podkreślili autorzy, jest to zupełnie inny mechanizm niż zakładano wcześniej. W klasycznych modelach zachowania zbiorowego przyjmuje się bowiem, że każde zwierzę dopasowuje swój kierunek do średniego kierunku ruchu wszystkich pobliskich osobników.

Zdaniem badaczy hipoteza bazująca na kopiowaniu pojedynczego osobnika jest znacznie prostsza, ale w pełni wystarcza, aby wyjaśnić powstawanie i rozpad ławic oraz dynamikę ich ruchu.

Badacze sprawdzili także w praktyce, czy opracowany przez nich model rzeczywiście pozwala przewidzieć zachowanie żywych ryb. Wykorzystali do tego środowisko wirtualnej rzeczywistości, w którym prawdziwe Danionella cerebrum pływały w obecności komputerowo wygenerowanych zwierząt. Kiedy zmieniano kierunek ruchu wirtualnego osobnika, żywe ryby reagowały zgodnie z przewidywaniami modelu, czyli wykonywały zwroty wskazujące na kopiowanie ruchu konkretnego sąsiada.

Badaczom udało się także określić moment, w którym taka reakcja jest najbardziej prawdopodobna. Gdy jedna ryba kończy zwrot, przez krótki czas jej sąsiedzi mają szczególną skłonność do wykonania podobnego ruchu.

U dojrzałych osobników reakcja ta następowała bardzo szybko. Zdaniem naukowców wskazuje to, że ruch całej ławicy powstaje z ciągu precyzyjnie zsynchronizowanych interakcji między parami ryb. Zaznaczyli, że ich odkrycie może pomóc w badaniu tego, jak układ nerwowy pojedynczego zwierzęcia przetwarza informacje społeczne i wykorzystuje je do podejmowania decyzji.

Jak dodali, Danionella cerebrum szczególnie dobrze nadaje się do takich eksperymentów, ponieważ ich ciała oraz czaszki są w dużym stopniu przezroczyste. Pozwala to obserwować aktywność znacznej części mózgu żywej ryby.

Katarzyna Czechowicz (