Fotó: Current Biology

2015. november 25-én a világ egyik legrangosabb, legmagasabb impakt-faktorral (tudományos folyóiratok tudománymetriai mérőszáma, a folyóiratok minőségét jelzi) rendelkező biológiai folyóirata, a Current Biology számolt be címlapon az ELTE kutatóinak legújabb eredményeiről. A „Speed determines leadership and leadership determines learning during pigeon flocking” című publikációt Bíró Dóra és Benjamin Pettit (Oxfordi Egyetem), valamint Vicsek Tamás egyetemi tanár és Ákos Zsuzsa PhD-hallgató (ELTE Biológiai Fizikai Tanszék, MTA-ELTE Statisztikus és Biológiai Fizika Kutatócsoport) jegyzi.

Vicsek Tamás kutatócsoportja évek óta foglalkozik az élőlények kollektív mozgásával és viselkedésével: jelenlegi kutatótársaival arra keresték a választ, hogy a madárrajok esetében a csapat melyik tagja kerül a vezető, azaz a repülési irányt meghatározó egyed pozíciójába, és ott hogy teljesít. A vizsgált rajok néha csak a fészekrakó hely körül, más esetekben – így például a migráció során – akár több ezer kilométeren át is együtt mozogva repülnek.

A most megjelent cikkben a négyfős kutatógárda a postagalambok hazatalálását vizsgálta, az adatokat az ELTE-s kutatócsoport saját fejlesztésű micro GPS-készülékével rögzítették. A mindössze 13 grammos GPS-eszköz a madarakra erősítve másodpercenként tízszer rögzíti az állatok pozícióját. Az adatok elemzéséből kirajzolódott, hogyan születik a döntés a repülő rajban.

A kutatók a világon elsőként fedeztek fel összefüggést az egyedül hazainduló madarak sebessége és navigációs képessége között. A gyorsabban szállni tudó madarak tipikusan a raj frontvonalában haladnak, és a többiek követési hajlama (hogy a csapat együtt maradjon) eredményeként egyúttal vezető helyzetbe is kerülnek. A vezető hely következménye az is, hogy többnyire ezek a galambok hozzák meg a repülési irányra vonatkozó döntéseket. A kutatócsoport legfontosabb következtetése – amelyet a kísérletsorozat elején és végén végzett egyedüli reptetések adatai is igazoltak – szerint a pusztán gyorsaságuk miatt vezető helyzetbe került galambok megtanultak jobban tájékozódni, mint a csapat többi tagja. A csapat működése során egy, a tájékozódással össze nem függő tulajdonság, a repülési sebesség , kiváltotta egy másik, immár kognitív tulajdonság, a navigációs képesség, javulását.

A kapott adatok az élővilág sok más csoportosan mozgó lényére is érvényesek lehetnek. Az ELTE kutatócsoportja az adatelemzéshez rendelkezésre álló statisztikus fizikai eszköztárral a galambok mellett más, szociálisan fejlett madarak vagy emlősök csoportos viselkedését, szociális hierarchiáját és kollektív döntéshozatali mechanizmusait is vizsgálja majd. Az adatok alapján tavaly a világon elsőként építettek kollektív mozgásra képes robotrepülőgép-rajt.

A brit-magyar kutatói együttműködés (Bíró Dóra biológus és Vicsek Tamás fizikus között) korábban is fontos eredményeket hozott: a galambrajok döntéshozatali mechanizmusát feltáró cikkük 2013-ban az Amerikai Tudományos Akadémia folyóiratában (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS) jelent meg.