https://frosthead.com

איך רק ציפור אחת יכולה להאיץ להקה שלמה לשנות כיוונים

הזרעים מופיעים מעל רומא בסביבות בין הערביים, ופונים לעליותיהם לאחר יום האכלה בחיק הטבע. בלהקות של כמה מאות עד כמה אלפים הם יוצרים נחלים רזים, צילינדרים מסתחררים, קונוסים או סרטים הפרושים על פני השמים כמו דגלים ענקיים. כשהם מתרוצצים ומטבלים יחד, הם הזכירו לאנדראה קבאנה, פיזיקאי במועצת המחקר הלאומית באיטליה, את האטומים שנפלו במקום במצב של חומר מיותר ונקרא עיבוי של בוס-איינשטיין. מתוך סקרנות פרסה קבאניה מצלמה לתיעוד הטיסות. כפיסיקאי של חלקיקים, הוא אומר, "היה מרענן לעבוד עם משהו שאתה באמת יכול לראות." אבל מעקב אחר אלף ציפורים התברר כמסובך בהרבה ממיליארד מיליארד אטומים.

קוואניה כמעט ולא היה המדען הראשון שסקרנה את האקרובטיקה האלו - הידועה, במקרים נדירים של שפה טכנית במקביל לשירה, כ"מלמולים ". בעלי חיים אחרים שנוסעים בקבוצות - לימוד דגים, מובן מאליו - מראים את אותה יכולת לא נעימה התרחקו לכדי איחוד מטורף או לעבר מקור מזון. אורניטולוג אחד מהמאה העשרים הציע ברצינות לתאם את תנועותיהם באמצעות טלפתיה. אפשרות זו לא מצאה תמיכה רבה בביולוגיה. ההסבר הנוסף הוא שסימן לשינוי כיוון מקורו באחד או מעט בודדים, ככל הנראה בפריפריה (אלה הסבירים ביותר לראות איום), ונוסע כחזית גל על ​​פני העדר, כמו אדווה המתפשטת על פני בריכה מתוך חלוק נחל. זה רק ממצא של חזון אנושי שאנחנו לא יכולים לראות את זה קורה בזמן אמת. אבל מצלמות במהירות גבוהה יכולות לתפוס אותה, ומחשבים יכולים לדגמן את ההתנהגות.

זה טבעם של גלים שהם יכולים לנוע דרך מדיום מהיר יותר מהמדיום עצמו: צליל פעמון אופניים מגיע לאוזניים במהירות הרבה יותר גדולה מהאופניים עצמם, או מכל רוח שנשבה אי פעם על פני האדמה. הביולוג של פרינסטון, אייין קוזין, וה- MIT הצלם האוקיאנוס ניקולס מקריס הראו כי בנוכחות טורף, או מקור מזון פוטנציאלי, או הזדמנות להשריץ, גל תנועה חוצה בית ספר של דגים פי חמישה עד עשרה מהר יותר מכל אחד מהם יכול לשחות - "מתוזמר בצורה מדהימה, " אומר קוזין, "כמו בלט." הדגים שלמדו מראים תגובת סף, ומשנים את מסלולם רק כאשר יש לחלק גדול מספיק מהשכנים הנראים לעין.

באשר לסטארנים, קבאנה ומשתפי הפעולה שלו הראו לאחרונה כי כל אחד מהם עוקב אחר ששת או שבעה הזרעים הקרובים ביותר, ומתאים את טיסתו כדי להישאר בסינכרוניה. בעיתון חדש הם מראים כיצד איתות שמקורו באדם יחיד יכול לחצות להקה ברוחב מאה חצר בשבריר שנייה, כמעט ללא עיוות או צמצום. המשוואות המתארות את זה הן השולטות בגלים - ולא, למשל, דיפוזיה של גז או נוזל. במובן הרחב ביותר, אותם חוקים שצייתים לפוטונים נמצאים בתוקף כאשר להקת זרזירים נתקלת בז בז.

קוואניה אגנוסטי, נכון לעכשיו, לגבי התפתחות יכולת כה מדהימה, אם כי הוא מניח שמטרתו להתגונן מפני טורפים, שמעדיפים לתקוף אנשים בודדים. "אני רוצה לדעת איך הציפורים עושות את זה, " הוא אומר, "לא למה."

תופעות גל מופיעות במערכות ביולוגיות רבות. קוזין מצא אותם בקנים של מיני נמלים מסוימים, המציגים דפוס עורפתי ושלווה. כל 20 דקות בערך פרץ של פעילות מתחיל בסמוך לאמצע הקן ומתפשט החוצה על ידי מגע פיזי בין יחידים. הוא מצייר אנלוגיה לגלי מוח, ומשער כי שניהם התפתחו כדי לחסוך אנרגיה. הפעילות - בין אם נשיאת עלה או גיבוש זיכרון - היא יקרה מטבולית ואינה ניתנת לקיום ללא הגבלת זמן, כך שנמלים או נוירונים נחים עד שהם מקבלים את הרמיזה שלהם. בחיפושיה הבלתי נגמרים אחר הפיתרון היעיל ביותר, האבולוציה מגלה, שוב ושוב, מבנה בסיסי שנמצא ברחבי היקום הפיזי.

כפי שמקריס מעיר, בני אדם לפעמים מראים את אותה התנהגות. קחו למשל את "הגל", כאשר המוני ביקורת של אוהדים באיצטדיון עומדים ומרימים את זרועותיהם; התנועה עוברת בזירה לפי השיעור שחישב הפיזיקאי ההונגרי תמאס ויקסק בגובה 40 מטר לשנייה.

אך אנו לא מבלים הרבה מזמננו בשורות שכבות, והחברה האנושית אינה דומה למערך הרגיל של בית ספר להרינג. אנו מופגזים מכל עבר על ידי מידע, ומונעים על ידי מניעים מורכבים בהרבה מאשר בריחה מטונה. אם אפשר היה להוביל אנשים באותה קלות כמו זרזירים, פרסום היה מדע ולא אמנות. גלים מבזבזים ומתפוגגים במדיום רועש או לא מופרע - וזה, מסתבר, אנחנו.

איך רק ציפור אחת יכולה להאיץ להקה שלמה לשנות כיוונים