[PWC-MEDIA] Persbericht: Onderzoekers doorbreken de magie van de spreeuwenzwerm

From: "Communicatie RUG" <communicatie@xxxxxx>
To: <"Undisclosed-Recipient:;"@freelists.org>
Date: Fri, 5 Aug 2011 10:29:20 +0200
Persbericht Rijksuniversiteit Groningen

       



       

      Persbericht

      Rijksuniversiteit Groningen / nummer 113 / 5 augustus 2011

       

      Onderzoekers doorbreken de magie van de spreeuwenzwerm 
       

      Bezitten vissen die in scholen zwemmen of vogels die in zwermen vliegen 
een collectieve geest die hen in staat stelt als één geheel te bewegen? Zijn 
het dieren met een hoog ontwikkelde cognitie, een complex instinct of 
telepathische gaven? Recent onderzoek van de groep van theoretisch biologe 
prof. dr. Charlotte Hemelrijk van de Rijksuniversiteit Groningen wijst in een 
andere richting. Wiskundige modellen van zelforganisatie laten zien dat 
ingewikkeld collectief gedrag het gevolg kan zijn van enkele eenvoudige 
gedragsregels.

       

      In een publicatie in het wetenschappelijk tijdschrift PloS ONE (4 
augustus 2011) beschrijven Hemelrijk en wetenschappelijk programmeur Hanno 
Hildenbrandt met het computermodel StarDisplay de oorzaken van de 
wonderbaarlijke variatie van vormen van spreeuwenzwermen.

       

      Visscholen
      Eerder keken Hemelrijk en medewerkers met een vergelijkbaar computermodel 
naar visscholen. Waarnemingen in de natuur laten zien dat die altijd langgerekt 
zijn. 'In onze modellen van visscholen bleek dat de langwerpige vorm vanzelf 
tot stand komt door zelforganisatie,' zegt Hemelrijk. Naast het gebruikelijke 
groeperen en coördineren zijn daar geen extra regels voor nodig. Een vis die 
achter een andere vis zwemt, remt iets af om een botsing te vermijden en de 
buurvissen schuiven dan naar binnen om de opengevallen ruimte op te vullen. Zo 
wordt de school langwerpig. 

       

      Fantastische variatie
      Spreeuwenzwermen zijn echter heel veel rijker aan vormen. Video-opnamen 
van spreeuwenzwermen die op zoek naar een rustplaats rondvliegen, blijken 
overal ter wereld een fantastische variatie te vertonen. Rond, breed, 
langwerpig, zwermen die veranderen van trechters naar zandlopers, verdichtingen 
en verdunningen; het komt allemaal voor. Lang hebben mensen zich afgevraagd hoe 
al die verschillende vormen kunnen ontstaan. In de jaren dertig van de vorige 
eeuw schreef de Britse ornitholoog Edmund Selous - ook al gefascineerd door 
vogelzwermen - de enorme variëteit zelfs toe aan telepathie. 

       

      Uitgangspunten
      'Ik wilde nagaan of zelforganisatie ook hier afdoende verklaring biedt,' 
zegt Hemelrijk. Het nieuwe model StarDisplay berust wederom op een beperkt 
aantal uitgangspunten: de vogels zijn tot elkaar aangetrokken, ze bewegen 
dezelfde kant op en ze proberen botsingen te vermijden. Verder bevat het 
wiskundige functies die het vlieggedrag beschrijven met behulp van een 
vereenvoudigde vorm van aerodynamica. De gesimuleerde spreeuwen ondervinden een 
opwaartse kracht, luchtweerstand en zwaartekracht en hellen bij een bocht naar 
binnen.

       

      Met het dit programma simuleerden de onderzoekers het rondvliegen van 
spreeuwenzwermen boven een slaapplaats. Telkens als de spreeuwen buiten het 
gebied rond die plek kwamen, moesten ze terugdraaien. 

       

      Stuurboord, bakboord
      Vermoedelijk gaat dat draaien bij de vogels echter op een andere manier 
dan bij vissen. Volgens de modellen en empirisch onderzoek van Hemelrijk's 
groep kunnen een school vissen de individuen die aan de buitenkant van de bocht 
zwemmen iets versnellen, terwijl de binnenste vissen vertragen. Zo behouden 
vissen op hun oorspronkelijke positie in de groep en blijft de school 
langgerekt. 

       

      Vogels in een zwerm draaien echter individueel, zoals blijkt uit 
observaties van rondcirkelende rotsduiven die de Amerikaans biologen Harold 
Pomeroy en Frank Heppner in 1992 publiceerden (zie figuur). Dat betekent dat 
vogels na een draai van 90 graden in een andere positie zitten ten opzichte van 
elkaar. Vogels die eerst naast elkaar vlogen, vliegen dan achter elkaar. En bij 
een volgende draai vliegen vogels die eerst aan stuurboord zaten, ineens aan 
bakboord.

       



      Bron: Pomeroy H, Heppner F (1992) Structure of turning in airborne Rock 
Dove flocks. Auk 109: 256-267

       

       

      Weinig variatie in snelheid
      Van de factoren die zorgen voor vormvariatie blijkt deze wijze van 
draaien een van de belangrijkste. Een zwerm die plat en breed is, wordt na de 
90 graden bocht lang en smal. 'Met StarDisplay kunnen we zien dat deze manier 
van draaien vooral een gevolg is van het feit dat vogels hun snelheid weinig 
kunnen variëren,' zegt Hemelrijk. 'Als we in ons model meer variatie in 
snelheid inbouwen, worden de vormen langgerekter in de richting van de 
beweging. De uitkomst, die we eerder voor vissen kregen waarbij de vormen 
constant langwerpig blijven, zou dan ook opgaan voor vogels. '

       

      Andere factoren
      'In de publicatie in PloS ONE kunnen we nu slechts enkele oorzaken van de 
variatie in vormen van spreeuwenzwermen behandelen,' zegt Hemelrijk. Naast de 
weinig variabele snelheid zijn die andere factoren het grote aantal individuen 
in de zwerm, het kleine aantal partners - slechts zeven - waarmee één vogel 
interactie heeft, het maken van bochten en het overhellen in een bocht.

       
      Waardevol
      Wat nog niet in het model zit, is gedrag dat te maken heeft met voeding 
of het ontwijken van roofvogels. Ook is het medium lucht met factoren als wind 
en turbulentie er nu nog niet in opgenomen. Hemelrijk: 'Ondanks die beperkingen 
levert het model al een flinke hoeveelheid hypotheses die getest kunnen worden. 
Dat is zeer waardevol, want zonder een model dat zorgt voor goede onderbouwing 
is onderzoek naar dit soort verschijnselen in de natuur bijzonder lastig'.

       

      Noot voor de pers
      Meer informatie: prof. dr. Charlotte Hemelrijk, tel. 050-363 8084 (werk) 
of 050-534 3671, 06-41107818 (privé), e-mail: C.K.Hemelrijk@xxxxxx

       

      Zie ook: informatiepagina Charlotte Hemelrijk met video spreeuwenzwermen



      Referentie: Hemelrijk CK, Hildenbrandt H (2011) Some Causes of the 
Variable Shape of Flocks of Birds. PLoS ONE 6(8): e22479. 
doi:10.1371/journal.pone.0022479

       


--------------------------------------------------------------------------

      Redactie

      Afdeling Communicatie / Postbus 72, 9700 AB Groningen / 050-363 44 44 / 
communicatie@xxxxxx / www.rug.nl

        

       

      Afmelden Persberichten

      E-mail: communicatie@xxxxxx 

       

      Rijksuniversiteit Groningen

      De Rijksuniversiteit Groningen behoort tot de top van de Europese 
research-universiteiten en is internationaal georiënteerd. De universiteit is 
maatschappelijk actief en voelt zich betrokken bij haar omgeving. Talent, 
ambitie en prestatie van de 27.000 studenten en 5.500 medewerkers worden waar 
mogelijk gehonoreerd.
Attachment: image001.png
Description: PNG image
Attachment: image003.jpg
Description: JPEG image
[PWC-MEDIA] Persbericht: Onderzoekers doorbreken de magie van de spreeuwenzwerm

Other related posts:
