Demokratikus döntéshozatal az állatcsoportokban

A világ egyik legrangosabb tudományos folyóiratában, a brit Nature hasábjain publikált tanulmány megálljt parancsol a bonyolult kommunikációs csatornákról szövögetett elképzeléseknek: az állatok egyszerűen a csordaösztönt követik. Ha van egy pár „hangadó”, akkor a többi már csak követi őket.

Madarak, méhek és a csoportosan vándorló vadállatok mind a nyájszellem segítségével közlekednek – állítja Iain Couzin a tanulmányban. A kijelentés a laikusokat talán nem lepi meg, feltéve, hogy egyáltalán megfogalmazódott bennük a kérdés: miért is mennek egy irányba az állatok, ha például az egyik észak felé érzi a táplálékot, a másik pedig nyugat felé? Milyen „döntéshozatali” folyamat révén dől el, hogy végül a sok egyed különféle elképzelései közül, melyiknek ad igazat a csorda?

Hozzá nem értők persze rögtön rávágják: a csordaszellem irányítja a csoportot. Nos még ha a kérdés ennél bonylultabb is, a most megjelent tanulmány szerint a válasz már korántsem: valóban a csordaszellem vezérli a kisebb-nagyobb csoportosulásokat.

Túlbonyolított elméletek
Tudósok hada törte a fejét, különféle elméleteket és modelleket gyártva, azt kutatván: mi lehet az oka annak, hogy a csoportban élő állatok végül együtt indulnak el egy meghatározott cél felé, noha a csoport tagja minden valószínűség szerint különféle irányokban érzik valódi céljukat – legyen az zsákmány, egy meghatározott növény, vagy éppen a szomjoltáshoz szükséges víz. Biológusok bonyolult kommunikációs kapcsolatot tételeztek fel a csoport tagjai között, amelynek segítségével megoldják ezt a valóban nem túl egyszerű logisztikai kérdést. Arra is gondoltak már, hogy esetleg egy testfelépítése vagy ügyessége révén kiemelkedő vezérállat jelet ad a többiekenek, merre is induljanak, vagy éppen alegységekbe szervezett állatcsapattá duzzadnak fel egész rajjá, hogy aztán a csoportok vezetői közötti kommunikáció révén határozzák meg az útirányt.

A megoldás az oxfordi egyetem kutatója szerint ennél sokkal egyszerűbb: végy egy-két határozott elképzeléssel megáldott egyedet, akik útnak indulnak, tégy hozzájuk jó pár tudatlant, valamint add hozzá a modellhez azt az elvet, hogy életösztönüktől fogva az állatok csoportban vagy rajban érzik magukat biztonságban, és máris megkapod az eredményt.

Matematikai és számítógépes modellek
Couzin matematikai és számítógépes modellezés segítségével bizonyította be, hogy az állatok közlekedési szokásait valóban a józan paraszti észnek megfelelő elvek irányítják. A számítógép vituális állatait Couzin minimális ösztönnel ruházta csak fel: ilyen volt a táplálékkeresés, illetve a túléléshez nélkülözhetetlen csoportban maradás ösztöne. Ez utóbbiról egyébként tudósok már korábban is kimutatták milyen meghatározó eleme a csordában élő állatoknak: ha egy csoportból véletlenül kiválik egy egyed, akkor az is előfordulhat, hogy az egyedüllét okozta stressz egyszerűen megöli az egyedet.

Mindezek után a modell segítségével megvizsgálták: a cél eléréséhez hány olyan egyedre van szükség, amelyek tudják is merre kell adott esetben repülni vagy futni, netán úszni. A célba találás pontossága a határozott elképzeléssel rendelkező egyedek számával nőtt, ám egy idő után a „bölcs” egyedek hozzáadása a csoporthoz nem fokozta már a célbatalálás pontosságát vagy gyorsaságát. Így például egy 10 fős csoport esetében már mindegy volt, hogy négy vagy pedig hét tag ismeri az útvonalat.

Demokratikus természet
A tájékozottak minimális aránya is inkább a csoport nagyságától függött, azaz egy tíz fős bivalycsorda esetén akár 50 százalék is lehet a minimális arány, míg egy 200 fős állatcsapat esetén elég esetleg 3 százalék is: mindkét esetben nagyjából öt tájékozott egyedre van szükség. A természet demokratikus jellemvonásának köszönhetően érvényesül az az elv, hogy a nyájszellem kialakította többségi akaratot követik mindannyian.

Amennyiben a jól informált egyedek között „vita” alakulna ki az útirány meghatározását illetően, nos ebben az esetben is egyszerűen a mögéjük csapódott csapat létszáma dönt. Ha az egyik irányba elinduló egyed mögé csak kevesen sorakoznak fel, akkor végül nekik kell visszatérniük a nyájszellem érvényesülése miatt a többséghez.

Kísérletek a valóságban és robotokon
Hogy a matematikai modellek valóban érvényesülnek-e a természetben azt egyelőre még nem tudni, mivel Couzin és kollégái éppen most tesztelik az elméletet élő állatokon. Halakat „idomítanak” arra, hogy jutalom ellenében elinduljanak egy irányba. Ezeket a kiképzett egyedeket aztán elvegyítik a tudatlan sokasággal, hogy megvizsgálhassák: valóban a nyájszellemet követve úszkálnak a halak egyik célpontjuktól a másikig.

A kutatók egyébként azt remélik, hogy az elmélet bebizonyosodása révén nemcsak a járdán közlekedő emberek útirányválasztásait tudják modellezni, hanem akár robotok programozásánál is hasznát veszik az elméletnek. A tengerfenéken végzett kutatásoknál igen sok pénzt meg lehet takarítani, ha a tájékozódás és kutatás bonyolult programjával ellátott robotok mellé „követőrobotokat” társítanak, akik a helyszínt a vezető robot segítségével elérve már az aprólékos terepmunkára tudnak összpontosítani.