Kollektív intelligenciát mutatnak a juhnyájak

A juhok tartási és tenyésztési gyakorlatait is feltárták

A juhnyájak meglepően dinamikus struktúrákat követnek. Az új kutatások szerint egyes birkák felváltva töltik be a vezető és a követő szerepét, amivel a „kollektív intelligencia" egy formáját hozzák létre. A folyamat gördülékenysége rendkívül meglepő.

Felváltva vezetik a nyájat

Néhány állat valóban meglephet minket, amikor az intelligenciáról van szó. A juhok a legtöbb ember számára általában nem tartoznak ezek közé. A Nature Physics tudományos szaklapban publikált tanulmány szerint azonban bármi is hiányzik ezeknek a gyapjas lényeknek a látszólagos egyéni intelligenciájából, azt csoportosan pótolják.

A megállapítások szerint a juhok kollektív viselkedése egy nyájban követi az önszerveződő elvet, tehát az egyedek folyamatosan alakítják irányukat és sebességüket oly módon, hogy azzal „kollektív" mozgást idézzenek elő.

Úgy tűnik, hogy az állatok felváltva vezetik a nyájat, és mindig egy másik vezért követnek, szerves és rendkívül hatékony módon. A szakemberek szerint az ilyen folyamatok a kollektív intelligencia kitűnő példái, amelyek többet taníthatnak nekünk arról, hogy az önszerveződő rendszerek hogyan tudnak információt megosztani az egyes részeik között. Emellett betekintést nyújtanak abba, hogyan hozhatunk létre ilyen rendszereket mi magunk a jövőben.

Egy juh a nyírás után Forrás: Courtesy of Edgar's Mission

A legtöbb csoportos állatrendszerben a kollektív mozgás nem folyamatos folyamat, hanem epizódokban fordul elő: a kollektív mozgási fázisok megszakadnak, például pihenés vagy táplálkozás céljából

– mondta Fernando Peruani, a cikk vezető szerzője a Phys.org-nak, amit a ZME Science online tudományos portál idéz. – Mindazonáltal a legtöbb kollektív mozgástanulmány, beleértve a kísérleti és elméleti vizsgálatokat is, olyan csoportokat vesz figyelembe, amelyek a kezdetektől a végéig mozgásban maradnak.

Hozzátette: ezenkívül gyakran azt feltételezik, hogy a nyájba tömörülő viselkedés megköveteli az egyedektől, hogy folyamatosan „tárgyaljanak" a haladási irányról.

Megfigyelték a döntéshozatali folyamatot

A tanulmány mögött álló kutatótrió, az Université Côte d'Azur, Université de Toulouse és CY Cergy Paris Université tudósai fizikai elméleteket alkalmaztak a kis méretű nyájak kollektív viselkedésének tanulmányozására. Fő céljuk az volt, hogy ezeket a rendszereket véges, önszerveződő kollektív mozgások szempontjából vizsgálják. Elmagyarázták, hogy ez a megközelítés lehetővé tette számukra, hogy

jobban megfigyelhessék az egyes juhok döntéshozatali folyamatait, hogy megértsék, hogyan alakulhat ki és formálódhat a teljes nyáj mozgása.

A juhok kollektív intelligenciáról adtak bizonyságot Forrás: Deutsches Bergbau-Museum Bochum and Zanjan Cultural Heritage Centre, Archaeological Museum of Zanjan.

A csapat különböző időintervallumokban tanulmányozta a kis birkacsoportok természetes viselkedését a kísérlethez. Nyomon követték az egyes állatok mozgási pályáját, valamint tájékozódását és helyzetét a nyájban.

Először megmutattuk, hogy a meglévő nyáj-modellek vagy azok kiterjesztéseinek egyike sem felel meg megfigyeléseinknek

– mutatott rá Peruani. – Ezután elemeztük, hogy az információ hogyan halad át a csoporton, azonosítottunk egy interakciós hálózatot, amely összhangban van az adatokkal, és megvizsgáltuk, hogy mely információkat továbbítják ezen a hálózaton.

A csapat végül arra a következtetésre jutott, hogy az egyes nyájtagok közötti interakciók erősen hierarchikusak voltak. Ezen túlmenően az állományban lévő összes állat egy hálózatot alkotott és az információ az egyedek csoportban elfoglalt helye szerint oszlott meg a hálózaton belül.

Kimutatták a kollektív stratégia előnyeit

A megfigyelések alapján a csapat felépítette az állatok kollektív mozgásának modelljét, amely két kognitív folyamatra összpontosított: a vezéregyéniségek kiválasztására (ahol minden egyes vezető meghatározott ideig vezette a nyájat) és egy navigációs mechanizmusra (amely meghatározta, hogy a nyáj merre halad).

Fontos, hogy minden kollektív mozgási fázis rendelkezett egy időbeli vezetővel

– magyarázta Peruani. – Megvizsgáltuk az eredményül kapott modell matematikai tulajdonságait, hogy azonosítsuk a leleplezett kollektív stratégia előnyeit.

Juhok a Debreceni Egyetemen Fotó: Hajdú D. András [origo]

A tudós úgy gondolja, hogy a fő hozzájárulás a következő: az állatok egy hierarchikus interakciós hálózat segítségével egy ideig együtt mozognak és átadják a csoport teljes irányítását egy időleges vezetőnek, de közben az ideiglenes vezetők gyors kicserélődése is megtörténik.

Ha egy időleges vezető rendelkezik a csoportra vonatkozó ismeretekkel, például a labirintusból való kiút vagy egy táplálékforrás helye, akkor ez a vezető képes lesz hatékonyan irányítani a csoportot

– emelte ki Peruani. – Ilyen módon minden csoporttag kihasználja ezt a tudást, ám érdemes megjegyezni, hogy ez csak akkor működik, ha minden egyed feltétel nélkül követi ezt az ideiglenes vezetőt.

A nyáj megosztja egymással ez információkat

Az eredmények lényegében azt mutatják, hogy a nyájnak nincs egyetlen vezetője, hanem a különböző állatok váltják egymást ebben a szerepben. A kutatók szerint itt különösen érdekes az, hogy

ez az átmenet mennyire gördülékeny: az emberi társadalmakban a hatalom vagy a vezetés átruházását ugyanis gyakran bizonytalanság és káosz jellemzi.

A tudósok azt azonban még nem tudják, hogy a nyáj hogyan dönti el, hogy ideje egy új vezető választani, vagy hogy hogyan határozzák meg, hogy melyik állat legyen az. Ennek megállapításához további kísérletekre lesz szükség, valamint annak megértéséhez, hogy ez a dinamika érvényes-e más nyájban élő állatokra is vagy csak a juhokra korlátozódik.

Meglepő tulajdonságokat tártak fel Fotó: Hajdú D. András [origo]

Elgondolkodtunk: ha minden pillanatban van egy időleges vezető, vajon hogyan osztja meg és dolgozza fel a csoport azokat az információkat, amelyekkel a csoport minden egyes tagja rendelkezhet?

– vetette fel Peruani. – Végezhet-e a csoport információgyűjtést, hogy javítsa azon képességét, hogy precízen navigáljon egy távoli helyre? Röviden, a csoport kollektív intelligenciát mutat?

Hozzátette: azt viszont bebizonyították, hogy az ideiglenes vezető rendszeres cseréjével a csoport képes információgyűjtést és kollektív intelligenciát felmutatni. Ez különösen azért érdekes, mert a juhnyájak egyesítik a hierarchikus és a demokratikus struktúrák szempontjait, ahol

az egyik vezető teljes mértékben felügyeli, hogy a nyáj merre haladjon, de az állatok megtartják a teljes ellenőrzést az felett, hogy ki legyen ez a vezető.

A szakemberek most a kollektív mozgást vizsgálják, a különböző vezetőkből álló csoportosulások felhasználásával.