Хоровое пение цикад помогло раскрыть механизм коллективного принятия решений

Авторы исследования, опубликованного в журнале Physical Review E, отметили, что коллективное пение птиц и насекомых — известное науке явление. «Серенады» своим самкам громко и синхронно поют тысячи самцов цикад. Однако механизм, запускающий это совместное стрекотание, до сих пор не изучали.

Полевые наблюдения за восемью роями взрослых однолетних цикад ученые вели в двух местах в Индии: на поляне, заросшей травой и кустарником, и в бамбуковом лесу. Записывающие устройства они установили на ветке на высоте одного метра от земли. Стереозаписи, которые велись непрерывно в течение восьми дней, исследователи разбили на четырехчасовые фрагменты для дальнейшего анализа с помощью платформы MATLAB.

К акустическим сигналам применили параметр порядка амплитуды «хоров», разработав математическую модель. Вычисления подтвердили гипотезу о том, что принятие решений в рое на рассвете предполагает синергию между внешними сигналами и коллективными эффектами.

Стрекотание цикад, записанное исследователями в лесу неподалеку от города Бангалор (Индия) / © Rakesh Khanna A. et al.

Так, полученные данные показали, что пение начинается тогда, когда перед восходом солнце находится ниже уровня горизонта на 3,8 градуса, в гражданские сумерки. Если новому дню предшествовали сильные дожди и грозы, из-за облачности, то есть более низкой интенсивности света, возникали задержки коллективного стрекотания. При этом температура и влажность не играли никакой роли.

Интересным оказалось другое наблюдение: как только одна особь нарушала утреннюю тишину, все остальные присоединялись к ней примерно через минуту. Это позволило сделать вывод о том, как важен баланс между индивидуальной сенсорной информацией о яркости неба и акустической коммуникацией. Такое взаимодействие между индивидуумами приводит к точно скоординированному групповому поведению.

Ученые записали «хоровое пение» рыб на рассвете и закате Микрофоны, спрятанные в рифах Тихого океана, записали активные звуковые коммуникации местных рыб. naked-science.ru

Кроме того, хоровое пение служит важным эволюционным преимуществом, поскольку снижает угрозу со стороны хищников. Обнаруженные закономерности помогают понять, как рои принимают групповые решения, полагаясь на сигналы окружающей среды.