Wiskundigen van de Universiteit van Leicester hebben een theorie ontwikkeld die verklaart hoe kleine dieren, zoals vleermuizen, insecten en vogels, hun bewegingsgedrag aanpassen op basis van signalen in hun omgeving.

In een paper gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten , de onderzoekers stellen een uniforme theorie van dierenbeweging voor die het bewegingspatroon relateert aan de biologische eigenschappen van een dier, zoals zijn massa en lichaamsvorm, en aan de eigenschappen van de omgeving.

De theorie laat zien hoe verschillende bewegingspatronen op natuurlijke wijze kunnen ontstaan ​​door de wisselwerking tussen de kracht van een dier, de milieubelasting, en de gedragsreactie van een dier op de omgevingssignalen. De signalen bevatten informatie over de bewegingsomgeving van een dier, met name de informatie over de locatie van voedselbronnen, roofdieren en paringspartners.

De theorie is gebaseerd op twee veronderstellingen:ten eerste, dat een foeragerend dier in zijn beweging voortdurend een kracht moet uitoefenen om de weerstand of wrijving van de omgeving te overwinnen, en ten tweede, dat het dier in reactie op aanwijzingen of signalen uit de omgeving - bijvoorbeeld door geluid of geur - zijn snelheid dienovereenkomstig moet aanpassen en dus extra kracht moet uitoefenen, bijvoorbeeld als dat nodig is om roofdieren te vermijden.

Professor Sergei Petrovskii van het Departement Wiskunde van de Universiteit van Leicester, die het onderzoek leidde, zei:"De afgelopen twee decennia hebben de patronen van dierenbewegingen zijn een kwestie van veel controverse en soms zelfs een verhit debat geweest.

"De traditionele opvatting is dat een foeragerend dier zich in een langzame, diffuse manier, vergelijkbaar met hoe kleine levenloze 'Browniaanse' deeltjes bewegen in fysieke systemen. Het is uitgedaagd door groeiend bewijs dat dieren onder bepaalde omstandigheden een snellere 'Levy walk' kunnen maken, waarvan ook wordt gedacht dat het een efficiëntere zoekstrategie biedt.

"Echter, hoe dieren daadwerkelijk kiezen tussen de twee patronen bleef een mysterie. Onze nieuwe theoretische studie werpt een nieuw licht op dit probleem."

De theorie werkt het beste voor kleine dieren zoals insecten, kleine vissen en kleine vogels.

De studie, die wordt gefinancierd door de Royal Society, maakt een belangrijke stap in het begrijpen van het bewegingsgedrag van dieren en kan helpen bij het bieden van antwoorden op kwesties zoals het beheer van biologische invasie, controle van de verspreiding van epidemieën, en bescherming van bedreigde diersoorten.

Professor Petrovskii voegde toe:"We werken al bijna tien jaar aan dit probleem, en we zijn The Royal Society erg dankbaar voor hun steun die ons in staat heeft gesteld deze belangrijke stap in ons onderzoek te maken."