Tudja-e, mi köze a csordaszellemnek a Voronoj-cellázáshoz?

Az oroszlánok csoportban vadászva próbálják meg feltörni a csoport biztosította védelmet

Sok állat él csoportokba verődve, aminek az az egyik legfőbb oka, hogy a csoport védelmet nyújt a ragadozók ellen. A túlélés szempontjából komoly szerepet játszik, hogy az adott egyed hol helyezkedik el a csordán belül. Az állatok aligha tudhatják, hogy a védekezést biztosító helyezkedésük geometriai törvényszerűségnek engedelmeskedik.

Nagyobb csoport, nagyobb biztonság

Az egyedül, vagy átmeneti okból magánosan élő állatnak éberebbnek kell lennie, ez pedig megzavarja a táplálkozást. Amikor például egy zebra magányosan legel, vagy a strucc egymagában csipeget, folyamatosan fel kell kapnia a fejét, meg kell szakítani a táplálkozást, hogy figyelje, nem leselkedik-e rá valamilyen veszély.

Zebrák isznak az Okavango deltavidékén. A csoport nagyobb védelmet nyújt a ragadozókkal szemben Forrás: Elter Károly

Közös táplálkozás esetén azonban a potenciális veszélyt jelentő ragadozók megfigyelése megoszlik a csordatagok közt.

Minél nagyobb a csoport, az egyed annál inkább lazíthat, kevesebbszer kell körültekintenie,

kevesebb energiát kell fordítania a ragadozó figyelésre.

Az oroszlánok csoportban vadászva próbálják meg feltörni a csoport biztosította védelmet Forrás: Elter Károly

Az állatok a csordán belül könnyen észreveszik egymás vészjelzéseit,

és csoportszinten jelentősen megnő az éberség, a több szem többet lát régi bölcsessége szerint.

Az csoportos életforma nagy előnye, hogy védelmet nyújt a ragadozók ellen

Csoportba verődött állatoknál jóval nehezebb a prédát kiszemelni és elejteni, mint magányos zsákmányállat esetében. Az a kockázat, hogy egy állat a ragadozó zsákmányául essen, fordítottan arányos a csorda méretével.

A vadonban a többes lét nagyobb biztonságot jelent Forrás: Elter Károly

Azonban a csoport feltűnőbb, mint egy magányos állat, a csordán belül pedig a csoport szélén állók vannak a legnagyobb veszélyben,

hisz ezek esnek legközelebb az ólálkodó ragadozóhoz, és őket lehet a legkönnyebb megközelíteni.

A csoport közepén elhelyezkedők vannak a legbiztosabb helyen, minél több társ veszi körül az egyedet, annál kisebb az esély, hogy ő legyen az áldozat.

A potenciális prédának számos veszélyre, például az itatók aljnövényzetében rejtőzködő krokodilokra kell figyelnie Forrás: Elter Károly

Ennél fogva a széleken lévők belülre igyekeznek, a csoport folyamatos mozgásban van , kavarognak, és így a vadász könnyen szem elől tévesztheti a zsákmányként kiszemelt példányt.

A gnú a legnagyobb antilopféle Forrás: Elter Károly

A gnú- és antilopcsordák stratégiája ragadozó feltűnése esetén, hogy mindegyik próbál úgy helyezkedni, hogy közte és a ragadozó közt legyen legalább egy másik állat. Ha viszont a prédára leső egy helyben van, érdekesen alakul a helyzet.

Az „önző nyáj" jelensége, avagy a Voronoj-cellázás

Ha ragadozó egy helyben leselkedik, a csorda viselkedése egy érdekes törvényszerűséget követ.

E jelenséget Voronoj-cellázás néven szokás emlegetni.

Forrás: Elter Károly

Egy ponthalmazt úgy lehet a Voronoj-cellává leképezni, hogy minden pontot összekötjük közvetlen szomszédjaival, és az így keletkezett szakaszok felezőpontjára merőlegest állítunk, amit addig húzunk, míg metszik egymást egy másik merőlegessel.

Az egymást metsző merőlegesek metszéspontjait összekötve kapjuk meg a Voronoj-sokszögeket,

amelyek mindegyikének van egy kitüntetett pontja.

Voronoj-cellák, azaz az állat veszélyzónája, a vastag vonalakkal jelölt területek. Ha ide belép a ragadozó, az ábrán látható pont jelöli, az ezen területen hozzá legközelebb eső zsákmányt. Forrás: Origo

E pont körül alakul ki a benne lévő állat veszélyzónája.

Ha a ragadozó belép e zónába, ő lesz a legközelebbi potenciális zsákmány.

Minden állat arra törekszik, hogy lecsökkentse a veszélyzónáját, az a lehető legkisebb legyen, és így a lehető legtávolabb kerüljön a ragadozótól.

Pihenő gepárdok Forrás: Elter Tamás

A ragadozó gyors mozgása miatt a valóságban nehéz a cellák folyamatos módosítgatása, de számítógépes programmal jól lehet a valós helyzetet szimulálni.

Az intőrákok másként viselkednek, mint a szavanna lakói

A kutatók vizsgáltak kevésbé fürge állatokat is, mint amilyenek például az intőrákok (Uva sp.). Az árapályövben élő apró rákok a ragadozó feltűnésekor szintén Voronoj-cellákat alakítanak ki, majd közelebb húzódnak egymáshoz, így csökkentve celláik területét.

Az intőrák a magrovés területek árapály-övében tanyázik nagy előszeretettel Forrás: Elter Tamás archívuma

Mindegyik rák a csoport közepe felé igyekszik, lévén az a legbiztonságosabb hely, és arra törekszik, hogy a ragadozó és közte legyen egy másik fajtársa,

nem pedig arra, hogy növeljék a ragadozótól való távolságot.

A biológusok megfigyelése szerint az a rák, amelyik nem így tesz, nagyobb eséllyel válik a ragadozó tengeri madarak zsákmányává, és az a csoporttag marad életben, amely kellő gyorsasággal és helyesen reagál, ezzel biztosítva túlélését.

Az intőrákok némileg más csoporttaktikát alkalmaznak a ragadozók elleni védekezésül, mint a szavanna lakói Forrás: Elter Tamás archívuma

A szemfüles és gyorsan reagáló egyedek génjeikkel továbbörökítik e kedvező tulajdonságaikat, hosszabb távon is biztosítva a faj fennmaradását.