Wetenschap
Hoe communiceren vogels? Netwerkwetenschappelijke modellen openen nieuwe mogelijkheden voor experts
Natuurliefhebbers zullen het tafereel goed kennen. Een vlaag van vogelgezang, het schudden van een boom en er komt een zwerm vogels tevoorschijn die samen wegvliegen.
Maar hoe komt het dat het snelle gezang van die vogels tot die gemeenschappelijke vlucht leidde? Een netwerkwetenschapper aan de Northeastern University in Londen heeft experts geholpen licht te werpen op die vraag door in kaart te brengen hoe vogels communiceren in groepen.
Iacopo Iacopini, assistent-professor bij het Network Science Institute, heeft nauw samengewerkt met gedragsecologen om 'nieuwe inzichten' te verschaffen in de vocale communicatie van dieren.
Het onderzoek is uiteengezet in Iacopini's artikel, "Not your private tête-à-tête:hefboomwerking van de kracht van netwerken van hogere orde om de communicatie tussen dieren te bestuderen", gepubliceerd op 20 mei in het tijdschrift Philosophical Transactions of the Royal Society B. :Biologische Wetenschappen .
Gedragsecologen bestuderen al tientallen jaren hoe de ene zangvogel door de andere wordt gehoord en gebruiken dat inzicht vervolgens om af te leiden hoe de één-op-één-relatie functioneert – wat bekend staat als een dyadische interactie.
Maar experts wisten dat het te simplistisch zou zijn om het vanuit die hoek te bekijken als het duidelijk is dat een fluitende vogel door verschillende vogels in de omgeving gehoord zal worden.
Iacopini werkte samen met collega's van over de hele wereld aan het modelleren van de manier waarop vogels tegelijkertijd omgaan met twee of meer anderen in hun of rivaliserende kuddes, zogenaamde netwerken van hogere orde.
De netwerkwetenschappers pasten hypergrafieken toe (een wiskundig diagram dat laat zien hoe objecten meerdere verbindingen tegelijk kunnen hebben in een groepsscenario) om beter te begrijpen hoe lichtbuikrotganzen een groepsstart coördineren door meer gekrijs onder het gezelschap.
De wetenschappers deden ook soortgelijke onderzoeken naar de Noord-Amerikaanse mezen met zwarte kap, waarbij ze een netwerk creëerden om het ochtendkoor te simuleren tussen een territoriale familie van vogels, in een poging te illustreren welke interacties er op dat moment plaatsvinden.
Volgens de vijf auteurs van het artikel heeft het in kaart brengen van hoe deze sociale structuren zich ontwikkelen het potentieel om “onthullen hoe vocale communicatie bijdraagt aan complexe gedragsbesmettingen binnen groepen.”
Iacopini zei dat de trend onder netwerkwetenschappers de laatste tijd is om zich te concentreren op menselijke interacties.
Maar hij legde uit dat de casestudy's die hij en zijn collega's voor het artikel hebben bekeken op het gebied van communicatie met niet-menselijke dieren hem een ander soort 'speeltuin' gaven waarin hij netwerken van hogere orde in kaart kon brengen.
"Dieren zijn een ander superbelangrijk domein", zei Iacopini. "Netwerkwetenschappers doen al veel onderzoek naar het gedrag van dieren, maar naar mijn mening nog niet zo veel als naar menselijke interacties.
"Ik denk dat de niet-menselijke dierenwereld een ongelooflijk goede speeltuin is voor deze benaderingen, omdat je veel vragen kunt stellen, ze kunt volgen, hun stemgeluid kunt opnemen en hun bewegingen kunt volgen."
Iacopini hoopt dat dit artikel en zijn ervaring met het samenwerken met gegevens over wilde dieren uit de echte wereld meer partnerschappen tussen ecologen en netwerkwetenschappers zullen aanmoedigen.
"Persoonlijk zou ik dit beschouwen als een potentieel startpunt voor veel meer onderzoek en projecten op het gebied van deze hefboomwerking", zei hij.
"Het is ook een oproep om aandacht van mijn kant, aan de netwerkwetenschapsgemeenschap. Ik denk dat het hetzelfde zou kunnen zijn voor de werelden van dierengedrag en ecologie - om de twee werelden samen te brengen om betere wetenschap te bedrijven, waarbij alle sterke punten van de wereld worden gecombineerd." twee verschillende teams nu we echt goede experimenten met gegevensverzameling kunnen uitvoeren."
Co-auteur Elizabeth Derryberry, een gedragsecoloog aan de Universiteit van Tennessee die vogelgezang bestudeert, was het ermee eens dat het interdisciplinaire project resultaten had opgeleverd en 'opwindende' nieuwe mogelijkheden had geopend.
Ze legde uit dat de tools die zijn geproduceerd door het team van netwerkmappers, waaronder ook Nina Fefferman van de Universiteit van Tennessee en Matthew Silk van de Universiteit van Edinburgh in Schotland, degenen die in het veld werken in staat stellen patronen te identificeren en voorspellingen te doen over het gedrag van dieren. .
Iacopini zei dat hij en het team van modelbouwers het leuk vonden dat hun vergelijkingen door ecologen tot leven werden gebracht.
"Vanuit ons perspectief denk ik dat het leuk is om te zien dat sommige dingen die we doen daadwerkelijk de praktijk in gaan, in plaats van online in kranten en publicaties te blijven staan, en dat is het dan", zei hij.