Մուրմուրացիա

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Jump to navigation Jump to search
Մուրմուրացիա
ThaiFledermaus.gif
Ենթադասcollective animal behaviour? և social behavior?
Swarming Վիքիպահեստում

Մուրմուրացիա, յուրահատուկ բնական երևույթ, որի ընթացքում հազարավոր թռչուններ կուտակվում են հսկայական խմբերում և իրենց պահում միաժամանակ որպես մեկ օրգանիզմ։ Փոքրանալով ու ցրվելով, սինխրոն փոխելով իրենց շարժման ուղղությունը, ճախրելով դեպի վեր կամ կտրուկ վայր ընկնելով՝ նրանք երկնքում ձևավորում են տարօրինակ, անընդհատ փոփոխվող ձևեր[1]։

Էվոլյուցիա[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Գաղափար ստանալու համար, թե ինչու են կենդանիները հավաքվում խմբերով, գիտնականները դիմեցին էվոլյուցիոն մոդելների, որոնք կրկնօրինակում են զարգացող պոպուլյացիաները։ Սովորաբար, այս ուսումնասիրությունները օգտագործում են գենետիկական ալգորիթմ՝ էվոլյուցիան մոդելավորելու համար բազմաթիվ սերունդների ընթացքում։ Ուսումնասիրվել են մի շարք վարկածներ, որոնք բացատրում են, թե ինչու է կենդանիների մոտ էվոլյուցիայի ընթացքում ձևավորվում որոշակի վարքագիծ, օրինակ՝ նախիրների եսասիրական ձևավորման տեսությունը՝ խճճելով ու մոլորեցնելով գիշատիչին, նվազեցնելով զոհ դառնալու վտանգը։

Բնության մեջ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Կան զուգահեռներ բակտերիաների, մանր ձկների, միջատների երամի, թռչունների խմբերի վարքագծի հետ կապված[2]։ Ձմռան ամիսներին այդ խմբերից յուրաքանչյուրը հարյուր-հազարավոր անհատների հսկայական խմբերով՝ դրսևորում են հետաքրքիր երևույթ, ներկայացնելով երկնքում հետաքրքրաշարժ պտտվող նախշերի մեծ դրսևորումներ։

Թռչունների երամներում գերարագ տեսախցիկների և համակարգչային վերլուծության միջոցով չափումներ կատարելով պարզվել է, որ գոյություն ունի անիզոտրոպիայի երևույթը, որտեղ ավելի շատ համախմբվածություն է դրսևորվում է պայմանավորված է թռչող թռչնի տեսողության դաշտով, որն ուղղված է դեպի կողմերը, այլ ոչ թե ուղղակիորեն առաջ կամ հետ։

Բնության մեջ մուրմուրացիայի ամենադիտարժան վայրերից են Յուտլանդ թերակղզու դանիական հատվածը, շոտլանդական Գրետնա Գրին գյուղը կամ անգլիական Բրայթոն քաղաքը։ Կենտրոնական Ռուսաստանում մուրմուրացիան կարելի է տեսնել ամռան վերջին` աշնան սկզբին, երբ թռչուններն արդեն հավաքվել են խմբերով, բայց դեռ չեն չվել ձմեռելու։ Իսկ մեր երկրի հարավային շրջաններում թռչունների թռիչքային ցուցադրությունները շարունակվում են ամբողջ ձմեռ[3]։

Կենդանիների հավաքական վարքագիծ է դրսևորվում է բազմաթիվ կենդանի էակների կողմից, ինչպիսիք են թռչունները, ձկները, բակտերիաները և միջատները։ Այն համարվում է վարքի այնպիսի դրսևորման ձև, որը բխում է պարզ կանոններից, որտեղ անհատները հետևելով ու պահպանելով այդ կանոնները համակարգված վարք են դրսևորում կենտրոնական համակարգում։

Դիտումներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Մուրմուրացիայի երևույթ

Թռչունների այսօրինակ վարքի պատճառները մշտապես հետաքրքրել է գիտնականներին։ Ենթադրվում է, որ մուրմուրացիայում թռչունների նման փոխազդեցությունը նրանց թույլ է տալիս պաշտպանվել գիշատիչներից։ Ապացուցվել է, որ հսկայական թռչնախումբը, որը շարժվում է համաժամանակյա և անընդհատ փոխում է թռիչքի կողմնորոշումը, շփոթեցնում է գիշատիչներին, փրկելով յուրաքանչյուր առանձին թռչնի կյանքը[4]։

Թռչունները երկինք են շտապում՝ բաղկացած միաժամանակ հազարավոր կամ նույնիսկ տասնյակ հազարավոր անհատներից։ Միևնույն ժամանակ, բոլոր թռչունները միավորված են խմբում՝ որպես մեկ օրգանիզմ, շարժվելով օդով անհրաժեշտ արագությամբ և առանց բախվելու միմյանց։ Միևնույն ժամանակ, նրանց հաջողվում է աներևակայելի զորավարժություններ կատարել ոչ միայն սահուն և նրբագեղ թռչելով դեպի ցանկալի կետը, այլև անկանխատեսելիորեն և արագ շրջվելով տարբեր ուղղություններով՝ փոխելով թռիչքի բարձրությունը։

Ենթադրություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Թռչունները նման տարօրինակ գործողություններ կատարելով շարժվում են հսկայական խմբերով ցուցադրելով համակարգված շարժվում։ Խմբի յուրաքանչյուր թռչուն մտապահում է իր հարևանին և կենտրոնանում միայն նրանց վրա։ Արդյունքում նրանք կարող են նույնիսկ մի քանի անգամ «ամպերի» մեջ մխրճվել, թռչել իրար միջով առանց վնասվելու ու վնասելու միմյանց, զարգացնելով շարժման մինչև 40 կմ/ժ արագություն։

Թռչունների ստեղծած դինամիկ կառույցները թույլ են տալիս նրանց իրենց խմբից ստանալ առավելագույն անհրաժեշտ տեղեկատվություն։ Նման բարդ օդային հնարքները ենթադրում են պաշտպանական մեխանիզմ, որը փրկում է թռչուններին օդային որսորդներից, առաջին հերթին՝ բազե (լատ.՝ Falco) և անգղ (Aegypius monachu), ուրուր (Aquilinae):

Վտանգի պահին թռչնախումբը հավաքվում է թանձր կերպարանքի տեսքով, որը նմանվում է հսկայական կենդանի արարածի։ Նմանությունը ամրապնդվում է անընդհատ շարժմամբ և մետամորֆոզով։

Մուրմուրիցիայի հանկարծակի հայտնվելը կարող է շփոթեցնել գիշատիչ թռչունին ստիպելով նրան հրաժարվել հարձակումից։ Այնուամենայնիվ, նույնիսկ եթե նա նույնիսկ հարձակվի, հեշտ չի լինի մեկ թռչուն պոկել բազմաթիվ համաժամանակյա շարժվող մուրմուրիցիայից։ Պահպանելով մուրմուրացիայում որոշակի խտություն, յուրաքանչյուր թռչուն ստանում է դիտման բավարար անկյուն և լուսավորության անհրաժեշտ չափաբաժին։ Սա կարևոր է գիշատչի վրա հարձակվելիս[5]։

Թռչունների նմանօրինակ վարքը սկսում է երբեմն այն պահերին, երբ հորիզոնում սպառնալիք չկա։ Թռչունների օդային պարերն օգտագործվում են ոչ միայն պաշտպանության, այլև որպես գովազդի, որպեսզի հնարավորինս շատ տեսակներ ներգրավեն մեկ խմբում և տաքանան աշնան և ձմռան գիշերներին։ Մուրմուրացիայից ծագած խշշոցի ուժգնությունը թույլ է կախված օդի ջերմաստիճանից։

Թռչունների երամի շարժումները՝ ընդգրկելով բարդ ձևեր և ալիքներ, շատ հետաքրքիր են։ Անհավանական է թվում, որ մեկ անհատին հաջողվում է հետևել բոլորին, հաշվի առնել նրանց շարժումները և ռիթմից դուրս չգալ։

Մուրմուրացիայի պաշտպանիչ բնույթը սոսկ ինքնանպատակ չէ։ Գիշատիչներից փախչելու նման եղանակը հաջողությամբ արտահայտվում են բազմաթիվ ձկների, միջատների ու մի շարք այլ կենդանիների մոտ։

Ապացույց[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Համակարգչային մոդելավորումները ցույց տվեցին, որ առանձին կենդանիներին անհրաժեշտ չէ ամբողջ խմբին հետևել[2]։ Որպեսզի հսկայական թռչնախումբը համաժամանակ շարժվի, յուրաքանչյուր թռչուն պետք է միայն խուսափի բախումներից, հարևանների հետ համաժամանակացնի թռիչքի ուղղությունը և շարժվի նրանցից որոշակի հեռավորության վրա։ Ցանկացած առաջնորդի ներկայություն նախատեսված չէ։ Վերջին ուսումնասիրությունները Հռոմում, որտեղ միլիոնավոր թռչուններ են հավաքվում ձմեռելու համար, թույլ տվեցին գիտնականներին հաստատել (թռչունների միջև հեռավորությունը ստերեո լուսանկարներից), որ մուրմուրացիայի ժամանակ յուրաքանչյուր անհատ վերահսկում է խմբի ներսում վեց կամ յոթ ամենամոտ հարևանների շարժումները և ընտրության ժամանակ, թռչունները չեն առաջնորդվում մետրիկայով և տեղաբանական հեռավորությամբ (երկու թռչունների միջև եղած անհատների քանակով)[6][7][8][9]։

Ինչ վերաբերում է համաժամանակյա թռիչքի ընթացքում կտրուկ փոխակերպումներին և քաոսային շարժումներին, ապա դրանք ավելի շատ ֆիզիկական են, քան կենսաբանական։ Երբ մուրմուրացիայում թռչունների որոշակի խումբ կտրուկ փոխում է թռիչքի ուղղությունը, դա ազդում է մոտակա հարևանների վրա, և նրանք կարողանում են ինքնուրույն կառավարել իրենց շարժը, ինչի արդյունքում փոփոխությունն արագորեն տարածվում է ամբողջ խմբում։ Գիտնականներն այս գործընթացը համեմատում են փուլային անցման երևույթի հետ։

Մուրմուրացիայի բարդ խճանկարը բացատրվում է համեմատաբար պարզ գործողություններով՝ առանձին թռչունների մակարդակով։ Այս եզրակացությունը հետաքրքիր է ոչ միայն կենսաբանների, այլև համակարգչային գիտության և ռոբոտաշինության մասնագետների համար։ Համակարգչային մոդելները, որոնք ընդօրինակում են թռչնախմբի վարքագծին, արդեն օգտագործվել են ֆիլմերում համակարգչային իրատեսական էֆեկտներ ստեղծելու համար, իսկ ապագայում դրանք կսովորեցնեն անօդաչու թռչող սարքերի հսկայական բազմություն համաժամանակյա տեղաշարժվել։

Ձկների վտառ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Ձկների վտառ

Շրջապատող միջավայրի մասին վտառներով լողացող ձկները իմանում են աչքերի և հատուկ շոշափելիքի զգայարանի միջոցով, որը կոչվում է կողագիծ։ Այդ զգայարանների միջոցով նրանք ընկալում են մյուս ձկների տեղը իրենց շուրջ գտնվող տարածության մեջ և արձագանքում են հետևյալ կերպ։

Լողալ կողք կողքի։ Կողքի ձկների արագությանը համընթաց են շարժվում և նրանցից որոշակի հեռավորություն են պահում։ Մոտենալ մյուսներին։ Մոտենում են այն ձկներին, որոնք հեռու են։ Խուսափել բախումից։ Փոխում են իրենց ուղղությունը, որ խուսափեն մյուս ձկներին բախվելուց։

Ձկները խմբեր են ձևավորում մի քանի ձևով։ Որպես կանոն, նրանք նախընտրում են ավելի մեծ խմբեր, որոնք ստացել են վտառ անվանումը։ Նրանք բաղկացած են իրենց տեսակի անհատներից կամ չափերով և արտաքինով նման, առողջ ձկներին և նրանց ցեղակիցներին։ Ձկների վարքագծի նման ժամանակավոր երևույթը ունի բազմազան հարմարվողական նշանակություն։ Սա ենթադրում է պաշտպանություն գիշատիչ կենդանիներից (վտանգն ավելի հեշտ է հայտնաբերել, բացի այդ, ցեզակիցների կողքին լինելը, որս դառնալու հավանականությունը նվազում է), և սննդի արդյունավետ որոնում, և բեղմնավորման գործընկեր գտնելու ավելի մեծ հաջողություն, և հաջող միգրացիաներ և ձմեռում։

Միջատների պարս[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Մորեխների երամ

Տեսակի ամենատարրական կազմակերպված խմբերն են մլակներն ու մոծակները, որոնք հայտնի են նաև որպես քիրոնոմիդներ, որոնք մոծակների են նման, բայց չունեն ծծելու համակարգ։ Առանձին անհատները գրեթե անտեսանելի են թռիչքի ժամանակ։ Հազվադեպ ենք նկատում նման փոքր թռչող միջատներ, ինչպիսիք են՝ փոքր ճանճերը, իշամեղուները, բզեզները և այլն, եթե ուշադրություն չդարձնենք վայրի բնության ամենափոքր մանրամասներին։ Թռիչքի ժամանակ նրանք նման են փոշու բեկորների, որոնք նկատելի են օդի հոսքի մեջ։

Սեռով տարված նման խմբեր ձևավորվում են պտղաճանճերը, արուների և (կարճ) կույս թագուհիների մի քանի տեսակների մրջյունները և տերմիտները, ինչպես նաև ցիկադաներն ու թիթեռները։ Որոշ տեսակներ մերկ հողի վրա ձևավորում են խիտ «գորգ» կամ շերտեր ու փնջեր կազմում ընկած ծառերի կոճղերին, մյուսներն էլ պտտվում են ծառերի գագաթներին կամ սավառնում երկինքում։

Մորեխների երամ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Մորեխները մի տարածքից մյուսն են տեղափոխվում խիտ երամներով՝ մեկ քառակուսի կիլոմետրի վրա 80 միլիոն մորեխ։ Սակայն նրանք երբեք չեն բախվում միմյանց։ Մորեխի բարդ կառուցվածք ունեցող երկու աչքերից յուրաքանչյուրի հետևում կա շարժումներ ընկալող նեյրոն։ Բախման վտանգի դեպքում այս նեյրոններն ազդանշան են ուղարկում թևերին ու ոտքերին, ինչի շնորհիվ մորեխն արագ է արձագանքում և խուսափում է բախումից։ Նրա արձագանքը մարդու աչք թարթելուց հինգ անգամ ավելի արագ է։

Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  1. «Мурмурация»։ Маглипогода (ru-RU)։ 2020-07-28։ Վերցված է 2021-08-10 
  2. 2,0 2,1 Feder Toni (October 2007)։ «Statistical physics is for the birds»։ Physics Today 60 (10): 28–30։ Bibcode:2007PhT....60j..28F։ doi:10.1063/1.2800090 
  3. «Мурмурация скворцов • Картинка дня»։ «Элементы» (ռուսերեն)։ Վերցված է 2021-08-10 
  4. «Загадка мурмурации птиц» (ռուսերեն)։ econet.ru։ Վերցված է 2019-05-24 
  5. «Разгадана тайна мурмурации»։ Моя планета 
  6. Hildenbrandt H, Carere C, Hemelrijk CK (2010)։ «Self-organized aerial displays of thousands of starlings: a model»։ Behavioral Ecology 21 (6): 1349–1359։ doi:10.1093/beheco/arq149 
  7. Hemelrijk CK, Hildenbrandt H (2011)։ «Some causes of the variable shape of flocks of birds»։ PLOS ONE 6 (8): e22479։ Bibcode:2011PLoSO...622479H։ PMC 3150374։ PMID 21829627։ doi:10.1371/journal.pone.0022479 
  8. Project Starflag
  9. Swarm behaviour model by University of Groningen

Գրականություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  • Уилсон, Э. Эусоциальность: Люди, муравьи, голые землекопы и другие общественные животные / Эдвард Уилсон ; Пер. с англ. Максима Исакова — М.: Альпина нонфикшн, 2020. — 158 с.
  • Роение - Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
  • Ковалев А.М. и др. Роение // Учебник пчеловода. — М.: Колос, 1965. — С. 54—60. — 376 с.
  • Роение, размножение пчелиных семей // Словарь-справочник пчеловода / Сост. Н.Ф. Федосов. — М.: Гос. издат. сельскохоз. лит-ры, 1955. — С. 322—323. — 420 с.