bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> βιολογία

Order Flocking Out of Chaos

Στην αρχή, μπαίνουν μέσα:ένα πουλί εδώ, μερικά πουλιά εκεί. Στη συνέχεια, το σούρουπο, μια σκοτεινή μουντζούρα εμφανίζεται στον ορίζοντα. Χιλιάδες ψαρόνια (Sturnus vulgaris ) έρχονται σιγά σιγά στο επίκεντρο, χαράσσοντας μονοπάτια πτήσης στον χειμερινό ουρανό καθώς ρέουν προς το απογευματινό τους πύργο στη βορειοκεντρική Αγγλία. Ξαφνικά, το κοπάδι βυθίζεται και στρίβει σαν άλογο που πετάει το κεφάλι του. Στριφογυρίζει σε μια χοάνη, μετά περιστρέφεται στο πλάι, αλλάζει σχήμα φαινομενικά αβίαστη. Όλο αυτό το διάστημα, οι πυρετώδεις χτύποι των φτερών των πουλιών και η θορυβώδης φλυαρία αντηχούν στον αέρα—και αποκαλύπτουν γιατί αυτή η περίπλοκα συντονισμένη παράσταση κέρδισε το όνομά της:ένα μουρμουρητό.

Κάθε χειμώνα, τα ψαρόνια συγκεντρώνονται σε μεγάλα κοπάδια έως και 100.000 ατόμων σε όλο το Ηνωμένο Βασίλειο. Οι περισσότεροι έχουν μεταναστεύσει από τη Βόρεια Ευρώπη αναζητώντας πιο ήπιες θερμοκρασίες και πιο άφθονη τροφή. Η άφιξή τους γιορτάζεται από τους κατοίκους έξω από την πόλη του Σέφιλντ της Αγγλίας, όπου οι αναστηλωμένοι υγρότοποι προσφέρουν πρωταρχικό βιότοπο και όπου οι απέραντες ορίζοντες κάνουν ένα τέλειο θέατρο για βραδινές μουρμούρες. Μεταξύ των θεατών ρουτίνας είναι η Κάθριν Κούπερ, μια φυσικός που έγινε φωτογράφος που βλέπει περισσότερα από μια μαγευτική εναέρια οθόνη. Εκπαιδευμένος στη βιοπληροφορική, ο Cooper έχει έντονο μάτι για την κατανόηση πολύπλοκων δεδομένων. «Με ενδιαφέρουν οι παροδικές στιγμές που το χάος αλλάζει για λίγο σε τάξη και χιλιάδες μεμονωμένα σώματα φαίνονται να κινούνται ως ένα», λέει.

Ο Κούπερ έχει υπομείνει περισσότερα από 50 βράδια με κρύο και άνεμο, αναζητώντας υπομονετικά τέτοιες φευγαλέες στιγμές. Τα τελευταία τέσσερα χρόνια, έχει επίσης βελτιώσει μια σύγχρονη προσέγγιση σε μια τεχνική του 19ου αιώνα που ονομάζεται χρονοφωτογραφία:συναρμολόγηση μιας ακολουθίας εικόνων για τη μελέτη της κίνησης. Για να απεικονίσει ένα συγκεκριμένο κομμάτι της χορογραφίας μουρμούρας, ο Cooper κινηματογραφεί πρώτα τα ψαρόνια σε ανάλυση 4K. Στη συνέχεια, δουλεύοντας με κλιπ που έχουν μήκος από λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο έως περισσότερο από ένα λεπτό, σχεδιάζει αλγόριθμους που τη βοηθούν να επιλέξει και να συνδυάσει ένα συναρπαστικό σύνολο καρέ. "Είναι πραγματικά συναρπαστικό να οπτικοποιείς [τη μουρμούρα] την ίδια στιγμή που οι άνθρωποι το ερευνούν", λέει.

Ενώ οι μουρμούρες είναι ένα καλά τεκμηριωμένο φαινόμενο, οι επιστήμονες εξακολουθούν να εργάζονται για να καταλάβουν γιατί συμβαίνουν. Μια υπόθεση υποδηλώνει ότι τα ψαρόνια μουρμουρίζουν για να διαφημίσουν το κοτέτσι της βραδιάς στα στραγάλια, καθώς τα μεγαλύτερα κοτόπουλα προσφέρουν περισσότερη ζεστασιά. Ωστόσο, μια μελέτη του 2017 διαπίστωσε ότι η πίεση των θηρευτών είναι πιο ισχυρός παράγοντας. Σε ένα δείγμα περισσότερων από 3.000 φυσημάτων, η παρουσία αρπακτικών συσχετίστηκε θετικά τόσο με το μέγεθος όσο και με τη διάρκεια του μουρμούρα. Τα μεγάλα κοπάδια δεν επωφελούνται μόνο από την αυξημένη επαγρύπνηση. Τα πολύπλοκα μοτίβα πτήσης τους εμποδίζουν επίσης τα αρπακτικά να ακονίσουν έναν μοναδικό στόχο, αυξάνοντας τις πιθανότητες επιβίωσης για κάθε ψαρόνι στο κοπάδι.

Παρά τη φαινομενικά πανταχού παρουσία τους, οι πληθυσμοί των ψαρονιών έχουν μειωθεί στο Ηνωμένο Βασίλειο κατά περίπου 70 τοις εκατό από το 1980 λόγω της απώλειας κατάλληλων χώρων για τροφή και τροφή, συμπεριλαμβανομένων των υγροτόπων και των λιβαδιών. Αλλά τα έργα αποκατάστασης οικοτόπων συμβάλλουν στην αναστροφή αυτής της τάσης. Τα φυσικά καταφύγια όπου ο Κούπερ απαθανάτισε αυτές τις εικόνες ήταν κάποτε το σπίτι των ανθρακωρυχείων και των λατομείων, με το μοναδικό τους soundtrack το βουητό των φορτηγών και των μηχανημάτων εξόρυξης. Σήμερα, αυτοί οι αποκατεστημένοι υγρότοποι τραγουδούν με το βουητό των μελισσών και των σκαθαριών, τις φωνές ζευγαρώματος των πικραμένων και άλλων πουλιών παρεδάφους και, κάθε χειμώνα, το βουητό των μουρμούρων καθώς τα ψαρόνια χορεύουν στους ουρανούς.

Οι φωτογραφίες του Cooper, που τραβήχτηκαν κατά τη διάρκεια τεσσάρων χειμώνων, αποκαλύπτουν τις κινήσεις των μουρμούρων στη βορειοκεντρική Αγγλία - συναθροίσεις ψαρονιών που μερικές φορές είναι αρκετά πυκνές ώστε να μαυρίζουν τον ουρανό.

"Είναι μια υπέροχη και συναρπαστική εμπειρία, με χιλιάδες πουλιά που φλυαρούν να υψώνονται μόλις μέτρα από πάνω σας", λέει.

Καθώς πλησιάζει το σούρουπο, τα πουλιά ξεχύνονται από τις κουρνιές τους κατά τη διάρκεια της ημέρας—σε αυτήν την περίπτωση πάνω από πύργους μεταφοράς και ηλεκτρικά καλώδια—για να συμμετάσχουν στο μουρμούρα.

Το μουρμουρητό, το οποίο κινείται σαν φουσκωτή κουρτίνα καπνού, πιθανότατα μπερδεύει τα αρπακτικά, εμποδίζοντάς τους να ξεχωρίσουν έναν μεμονωμένο στόχο.

Αλλά δεν αποθαρρύνονται όλα τα αρπακτικά πουλιά από το απέραντο θέαμα. Εδώ, πεινασμένα σπουργίτια (Accipiter nisus ) βουτήξτε στη μάζα που στροβιλίζεται για το επόμενο γεύμα τους.

Με κάθε κίνηση του σπουργιτιού, τα ψαρόνια σκορπίζονται.

Το κοπάδι στροβιλίζεται σαν ανεμοστρόβιλος καθώς οι επιθέσεις συνεχίζονται και τα ψαρόνια αναζητούν απεγνωσμένα ένα κατάλληλο μέρος για να προσγειωθούν.

Μέσα στο κοπάδι, μεμονωμένα πουλιά αντιδρούν στις κινήσεις εκείνων που βρίσκονται αμέσως γύρω τους. Αυτή η φωτογραφία —που δημιουργήθηκε από λίγο περισσότερο από ένα δευτερόλεπτο βίντεο— αποκαλύπτει τα μονοπάτια πτήσης των πουλιών στη μέση του κοπαδιού καθώς στρίβουν και στρίβουν.

Μερικές φορές τα αρπακτικά εργάζονται σε ομάδες για να βελτιώσουν τις πιθανότητες επιτυχίας τους. Εδώ, ένα σπουργίτι χωρίζει το κοπάδι ενώ ένα άλλο επιτίθεται από κάτω για να εμποδίσει τα ψαρόνια να κατέβουν στην ασφάλεια των καλαμιών.

Όταν υπάρχουν αρπακτικά, τα ψαρόνια κάνουν μια γραμμή για τη βλάστηση όσο το δυνατόν γρηγορότερα.

Αλλά δεν είναι εσπευσμένη κάθε μετακίνηση το σούρουπο. Όταν τα αρπακτικά είναι σπάνια, τα ψαρόνια φτάνουν μερικές φορές στο κοτσαδόρο τους σε μικρές ομάδες, κοιτάζοντας αδιάφορα το κρεβάτι του καλαμιού αναζητώντας το καλύτερο σημείο προσγείωσης.

Σε αυτές τις περιπτώσεις, τα πουλιά κατεβαίνουν σε τακτικά στάδια. Οι πρώτοι που εγκαθίστανται μερικές φορές ενοχλούνται από τις νέες αφίξεις και μερικά πουλιά σκάνε προς τον ουρανό. Αλλά τελικά, όλοι διεκδικούν ένα καλάμι.

Τα ψαρόνια είναι κάπως προβλέψιμα, αλλά όχι πάντα—ένα μάθημα που ο Κούπερ παίρνει στα σοβαρά. Ένα βράδυ, όταν το κοπάδι είχε φαινομενικά εγκατασταθεί αλλού, η Κούπερ κάρφωσε τα μάτια της στον ορίζοντα. Από το πουθενά, η μουρμούρα επέστρεψε και η παράσταση ξεκίνησε για άλλη μια φορά—εξίσου εκθαμβωτική όσο το προηγούμενο βράδυ.

Η Katie Jewett είναι συγγραφέας επιστημών στην Ακαδημία Επιστημών της Καλιφόρνια, όπου της αρέσει να μαθαίνει κάτι νέο για τον πλανήτη μας κάθε μέρα. Προηγουμένως, περνούσε τους χειμώνες στα Βραχώδη Όρη του Κολοράντο και τα καλοκαίρια ζώντας και δουλεύοντας στο νερό.

Η Κάθριν Κούπερ είναι φωτογράφος και επιστήμονας που ενδιαφέρεται να απαθανατίσει την ομορφιά πολύπλοκων φυσικών συστημάτων. Για αυτήν, είναι η τέλεια ευκαιρία να συνδυάσει την αγάπη για την ύπαιθρο με ένα ακαδημαϊκό υπόβαθρο στη φυσική και την επιστήμη των δικτύων. Ο Cooper ζει στο Yorkshire του Ηνωμένου Βασιλείου, το οποίο βρίσκεται σε κοντινή απόσταση από τα εκπληκτικά εθνικά πάρκα της περιοχής. Μπορείτε να δείτε περισσότερα από τη δουλειά της στο kathryncooperwildlife.com.

Αυτή η ιστορία εμφανίστηκε αρχικά στο  bioGraphic, ένα διαδικτυακό περιοδικό για τη φύση και τις λύσεις που υποστηρίζεται από την Ακαδημία Επιστημών της Καλιφόρνια.


Γονιμοποιούνται όλα τα αυγά κοτόπουλου;

Όχι, τα περισσότερα αυγά κοτόπουλου που πωλούνται στο εμπόριο είναι μη γονιμοποιημένα και δεν μπορούν ποτέ να εκκολαφθούν σε μικροσκοπικούς νεοσσούς. Οι αυγοφάγοι έχουν συχνά πανικοβληθεί στη σκέψη ότι θα ανοίξουν ένα αυγό και θα βρουν ένα μικροσκοπικό γκόμενο μέσα. Πιθανότατα δεν έχετε βρεθεί πο

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Flukes και Tapeworms

Η κύρια διαφορά μεταξύ φλοκ και ταινίας είναι ότι τα flukes ανήκουν στην κατηγορία trematodes ενώ οι ταινίες ανήκουν στην κατηγορία cestodes. Οι τρύπες και οι ταινίες είναι δύο κατηγορίες ελμινθών:παράσιτα που μοιάζουν με σκουλήκια. Γενικά, οι αυχενίδες έχουν σχήμα φύλλου ενώ οι ταινίες είναι επιμή

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του HA-MRSA και του CA-MRSA

Η κύρια διαφορά μεταξύ HA-MRSA και CA-MRSA είναι ότι HA-MRSA είναι ο τύπος λοίμωξης MRSA που εμφανίζεται κατά τη διάρκεια παραμονής στο νοσοκομείο ή αμέσως μετά την έξοδο από το νοσοκομείο, ενώ το CA-MRSA είναι ο τύπος λοίμωξης MRSA που είναι κοινοτικό- αποκτηθεί, εξαπλώνεται σε οικογένειες ή άλλες