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Cómo solo un pájaro puede instar a una bandada entera a cambiar de dirección

Los estorninos aparecen sobre Roma al anochecer, rumbo a sus perchas después de un día de alimentación en el campo. En bandadas de varios cientos a varios miles, forman corrientes sinuosas, cilindros giratorios, conos o cintas que se extienden por el cielo como banderas gigantes. Girando y sumergiéndose juntos, le recordaron a Andrea Cavagna, física del Consejo Nacional de Investigación de Italia, los átomos que caen en su lugar en un estado superfluido de la materia llamado condensado de Bose-Einstein. Por curiosidad, Cavagna desplegó una cámara para grabar los vuelos. Como físico de partículas, dice, "fue refrescante trabajar con algo que realmente se puede ver". Pero hacer un seguimiento de mil pájaros resultó ser mucho más complicado que mil millones de billones de átomos.

Cavagna no fue el primer científico intrigado por estas acrobacias, conocidas, en un raro caso de lenguaje técnico que coincide con la poesía, como "murmuraciones". Otros animales que viajan en grupos, es decir, colegialar peces, obviamente, muestran la misma extraña habilidad para muévase aparentemente al unísono lejos de un depredador o hacia una fuente de alimento. Un ornitólogo del siglo XX propuso seriamente que coordinaran sus movimientos por telepatía. Esa posibilidad no ha encontrado mucho apoyo en biología. La otra explicación es que una señal para cambiar de dirección se origina en una o unas pocas personas, probablemente en la periferia (las que tienen más probabilidades de ver una amenaza), y viaja como un frente de onda a través de la bandada, como una onda que se extiende por un estanque. de una piedra caída. Es solo un artefacto de la visión humana que no podemos ver que suceda en tiempo real. Pero las cámaras de alta velocidad pueden capturarlo, y las computadoras pueden modelar el comportamiento.

Es la naturaleza de las olas que pueden viajar a través de un medio más rápido que el medio en sí: el sonido de una campana de bicicleta llega a los oídos a una velocidad mucho mayor que la bicicleta en sí, o que cualquier viento que haya soplado en la tierra. El biólogo de Princeton Iain Couzin y el oceanógrafo del MIT Nicholas Makris han demostrado que, en presencia de un depredador, o una posible fuente de alimento, o una oportunidad de desovar, una ola de movimiento cruza un banco de peces de cinco a diez veces más rápido que cualquiera de ellos puede nadar: "increíblemente bien orquestado", dice Couzin, "como un ballet". Los peces que han estudiado exhiben una respuesta de umbral, cambiando de curso solo cuando una fracción suficientemente grande de sus vecinos visibles tienen.

En cuanto a los estorninos, Cavagna y sus colaboradores han demostrado recientemente que cada uno realiza un seguimiento de los seis o siete estorninos más cercanos, ajustando su vuelo para mantenerse en sincronía. En un nuevo artículo, muestran cómo una señal que se origina con un solo individuo puede cruzar una bandada de cien yardas de ancho en una fracción de segundo, prácticamente sin distorsión ni disminución. Las ecuaciones que describen esto son aquellas que gobiernan las ondas, en lugar de, por ejemplo, la difusión de un gas o líquido. En el sentido más amplio, las mismas leyes que los fotones obedecen están en juego cuando una bandada de estorninos se encuentra con un halcón peregrino.

Cavagna es agnóstico, por ahora, sobre la evolución de una habilidad tan notable, aunque asume que su propósito es defenderse de los depredadores, que prefieren atacar a individuos solitarios. "Quiero saber cómo lo hacen los pájaros", dice, "no por qué".

Los fenómenos de olas aparecen en muchos sistemas biológicos. Couzin los ha encontrado en los nidos de ciertas especies de hormigas, que exhiben un patrón ondulatorio de excitación y quietud. Cada 20 minutos más o menos, una explosión de actividad comienza cerca de la mitad de un nido y se extiende hacia afuera por el contacto físico entre las personas. Dibuja una analogía con las ondas cerebrales, especulando que ambos evolucionaron para conservar energía. La actividad, ya sea cargar una hoja o consolidar un recuerdo, es metabólicamente costosa y no puede mantenerse indefinidamente, por lo que las hormigas o las neuronas descansan hasta que reciben su señal. En su búsqueda interminable de la solución más eficiente, la evolución descubre, una y otra vez, una estructura fundamental que se encuentra en todo el universo físico.

Como observa Makris, los seres humanos a veces muestran el mismo comportamiento. Considere "The Wave", cuando una masa crítica de fanáticos en un estadio se para y levanta los brazos; el movimiento viaja a través de la arena a un ritmo que el físico húngaro Tamas Vicsek calculó a 40 pies por segundo.

Pero no pasamos gran parte de nuestro tiempo sentados en filas escalonadas, y la sociedad humana no se parece mucho a la variedad regular de una escuela de arenque. La información nos bombardea por todos lados y nos motivan motivos mucho más complejos que escapar de un atún. Si las personas pudieran ser guiadas tan fácilmente como los estorninos, la publicidad sería una ciencia, no un arte. Las olas se degradan y se disipan en un medio ruidoso o desordenado, que resulta que somos nosotros.

Cómo solo un pájaro puede instar a una bandada entera a cambiar de dirección