文献でよく知られている論文 (Roberts, 1997, Animal Behaviour, 54:1517-1522) は重要な質問をしています:「群れを飛ばすには何羽の鳥が必要ですか?」この問題は、鳥、水牛、昆虫、人、さらには細胞など、あらゆる生物群に当てはまる可能性があります。動物のグループがどのように行動するかを理解して、動物を捕まえたり、避けたり、お互いに踏みつけないようにすることが重要です.
「群れを飛ばす」のに必要な数は些細なものではありません。特定の種の場合、それは 1 つ、固定数、または固定パーセンテージである可能性があります。次に、特定の状況でのこの数の一定性、種間の規則、またはおそらくパターンがあるかどうかを尋ねることができます。たとえば、捕食者を避けるときはやる気のある動物とやる気のない動物の比率があるかもしれませんが、グループの残りの部分が採餌目的で移動する動機となる別の比率があるでしょうか?
驚くべきことに、これらの質問について知られている情報はほとんどありません。この問題について制御された実験を行うことは困難であり、最初に何人の個人が移動するかが正確にわかっています。いくつかの動物実験では、グループ全体の反応を引き起こすためには、個人の 5 ～ 15% が一方向に移動する必要があることが示唆されています。ただし、これらの研究では、異なるグループサイズはテストされていません。さらに、個別ベースのモデルを使用したグループのシミュレーション研究では、グループを操縦するために、グループ内の知識のある個人の数の上限と下限にも対処しています。
「グループを飛ばすのに何匹の動物が必要か」をテストするために、最近の研究の著者は、視覚を操作でき、捕食者の刺激に対するグループの反応を注意深く測定できる動物システムを使用しました。具体的には、さまざまなサイズのグループで、見える動物と見えない動物の比率を変更しました。彼らの研究対象は、湖や川の水面を泳ぐ体長 1 cm の水生甲虫である、コガネムシ (Gyrinidae) でした。
この動物を使って問題に対処する利点は、自然界にさまざまなサイズのグループで存在し、近縁でないグループで存在し、4 組の目を持っていることです。余分な目は実験に役立ちました。なぜなら、研究者は上向きの目 (捕食者を検出する責任がある) を遮ることができ、下の目はそのままにしておくことができたからです。
フラッシュエクスパンションは、グループ化された動物が互いに素早く離れ、旋回しながら数秒間高速を維持し、その後同じ速度で速度を落とし、同じ場所で再グループ化するステレオタイプの捕食者回避反応です。フラッシュ拡張の適応機能は、捕食者が攻撃する前にグループ内の1つの個人に集中することを困難にすることです.魚や鳥は、カブトムシの捕食者です。
実験室では、カメラが吊り下げられた水のプールで、研究者は渦巻きの 3 つの異なるサイズのグループを作成しました:12、24、および 48。見えないカブトムシで構成されていたグループの 1 つ、2 つ、3 つ、または 4 つの目の見えるカブトムシ。あるいは、比率が重要かどうかをテストするために、5%、8%、12%、および 17% のカブトムシが目撃されたグループを、そうでなければ見えない甲虫のグループにまとめました。
Whirligig の各グループをシミュレートされた捕食者の攻撃にさらした後、ビデオを分析して、各グループの何パーセントが反応したかを判断しました。完全なグループ応答は、グループのすべてのメンバーがステレオタイプのフラッシュ拡張で応答した場合でした。目の見えるカブトムシは、目の見えないすべてのカブトムシを刺激して「スタンピード」に参加させることができました。グループのメンバーの 50% または 75% が関与する部分的な反応も発生しました。そこでは、目の見えるカブトムシが他のカブトムシの一部を素早く泳ぐように刺激しましたが、完全なグループの反応にエスカレートすることはありませんでした。
RomeyとKemakは、小さなグループよりも大きなグループで完全なグループの反応を刺激するために、より多くの目の見えるカブトムシが必要であることを発見しました.具体的には、彼らの結果は比例仮説を支持しました。完全な応答のしきい値は、各グループ サイズで約 10% でした。したがって、1 つの種のしきい値、その数、およびそれが比例していることをしっかりと把握すると、世界中の残りのすべてのグループ化された種を調べる必要があります。これは、ツグミのような難解な種に関する基礎研究が、より生態学的で人為的な重力を持つ他の動物をテストする一般的な傾向と方法をどのように示しているかの例です.
かざぐるまで新たに発見されたこの 10% ルールの将来の確認または拒否は、動物の動きのパターンを予測するのに役立つ可能性があります。そのようなルールが存在する場合、群集管理に役立つ可能性があります。たとえば、効率的に退場するために、グループ内の何人の人がスタジアムのどこに出口ドアがあるかを知る必要があることを知っておくと便利です。または、そのような規則が細胞にもある場合、残りの個体を従わせるために、腫瘍またはニューロン内の細胞が特定の方法で動作するために必要な細胞の数を調査しようとすることができます.要約すると、「群れを飛ばすのに何羽の「鳥」が必要か」については、まだ理解すべきことがたくさんあります。しかし、1 つの種の最初の概算として、答えは 10% のようです。
これらの調査結果は、ジャーナル Animal Behaviour で最近発表された、whirligigs の緊急グループ応答のクォーラムしきい値は絶対的または比例的であるというタイトルの記事で説明されています。 .この作業は、W.L.ニューヨーク州立大学ポツダム校の Romey と C. Kemak
