Csoportviselkedés fizikus szemmel

Egy új kutatás résztvevői szerint érdemes lenne úgy vizsgálni a biológiai rendszereket is, ahogy a fizikában és a kémiában szokás, vagyis az alapelemek közti interakciók minőségét kellene kutatni.

Csoportviselkedés fizikus szemmel

A kémiában és a fizikában gyakori az a megközelítés, miszerint a részek és a köztük fellépő interakciók minősége és ereje meghatározza, hogyan fog az adott elegy különböző körülmények közt viselkedni. Egy olyan folyadék, amelynek molekulái erősen kötődnek egymáshoz, magasabb hőmérsékleten forr, mint a gyengébb kötésekkel összekapcsolt anyagok. A kötések minőségéből tehát egy sor tulajdonság megjósolható.

Kínai és francia kutatók nemrégiben azt kezdték vizsgálni, hogy ez a megközelítési mód működhet-e a biológiában is, olyan rendszerek esetében, amelyek nagy számú, egymáshoz hasonló entitásból állnak össze, például egy hangyabolynál vagy egy csapat ecetmuslicánál. A kutatók azt remélték, hogy az egyedek közti interakció alapján megjósolható lehet a csoport viselkedése.

A legnagyobb problémát az okozta a vizsgálat során, hogy a biológiában nem igazán szokás az egyes egyedek közti kapcsolatok erősségét mérni, így először ennek megállapítására kellett valamilyen módszert kiötleniük a kutatóknak. Ehhez ismét a fizikához nyúltak, és egy tankönyvi kísérleti elrendezést valósítottak meg: egy két részre szeparálható doboz egyik felébe hangyákat helyeztek, majd az eltávolították a válaszfalat, és figyelték, hogy az állatok milyen gyorsan és milyen számban mennek át a doboz korábban üres felébe. Gyakorlatilag tehát az ideális gáz kísérletének egy fajtáját valósították meg, csak éppen gáz helyett hangyákat használtak.

A szakértők két szélsőséges eshetőséget vázoltak fel. Ha a hangyák teljes függésben vannak egymástól, vagyis a köztük lévő kapcsolat nagyon szoros, akkor elég, ha egyetlen hangya elindul a doboz üres felébe, és a többi követni fogja. Ha hangyák egymástól teljesen függetlenek, akkor egyesek átkelnek a választékon, mások maradnak, és viselkedésük alapvetően leírható lesz egy normál eloszlású görbével. Ha a hangyák tényleges viselkedésének ezen két szélsőség közti elhelyezkedése jelzi, hogy mennyire szoros a kapcsolat az egyedek közt. Különböző számú hangyakolóniákkal megismételve a kísérletet pedig az is megállapítható, hogy milyen jellegű ez a kapcsolat.

Elméletben legalábbis így nézett ki a kísérlet, a gyakorlati megvalósítás során azonban számos problémával találkoztak a kutatók. Ha például túl nagy a hangyák sűrűsége, hajlamosak egymáson is keresztülmászkálni, ami megnehezíti az egyes egyedek viselkedésének megfigyelését. Ez a gond viszonylag könnyen kiküszöbölhető úgy, hogy időről időre lemérik a doboz két részének tömegét, megállapítva, hogy aktuálisan hány hangya tartózkodik az adott félben.

Minden akadály ellenére számos érdekességre derült fény a kísérletek során. A kutatók megállapították, hogy az egyedek közti kapcsolat erőssége teljesen független a köztük lévő távolságtól, legalábbis centiméteres méretekben. Az interakciók továbbá nem korlátozódnak a közvetlen szomszédokra, hanem a távolabbi egyedekkel is fennállnak. Érdekes továbbá, hogy míg a hangyák és a szintén vizsgált lisztbogarak egyedei közt gyenge kapcsolatok figyelhetők meg, az ecetmuslicák egyedei közt egyértelműen negatív az interakció iránya, vagyis ezek inkább taszítják, mint vonzzák egymást.

Számos kutatócsoport igyekszik kisebb-nagyobb sikerrel számítógépes modellek segítségével megfejteni a csoportos viselkedés titkait, a tudományterületre azonban mindig is jellemző volt a valódi kísérletek hiánya. A mostani kutatás érdekes új utakat nyithat meg ezen a téren is, és alapvetően megváltoztathatja azt a módot, ahogy a csoportok együttes működésére tekintünk. 

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward