Eläinten kollektiivinen käyttäytyminen – laumat, parvet ja niiden säännöt

Periaatteessa kokoaikaiset kolonialistiset eläimet kuuluvat tähän luokkaan, mutta käytännössä tässä yhteydessä kiinnostuksen kohteena ovat lajit, jotka muodostavat tilapäisiä ryhmiä. Siirtolaiseläimiä on tutkittu jo vuosien ajan, ja ne perustuvat yleensä jonkinlaiseen perhesuhteeseen. Tilapäinen kollektiivikäyttäytyminen on tunnettu ilmiö, mutta sitä on tähän asti tutkittu vähän.

Seuraavassa on ehdotettu erilaisia toimintoja:

1. Suojelu petoeläimiltä.

1.1 Kalaparvi on paremmin suojattu saalistukselta kuin yksittäinen kala: ks. parveilu ja parveilu. Yksi tapa, jolla kalakannat tai lintuparvet voivat estää saalistajia, on "saalistajan hämmennystekijä". Tämä teoria perustuu ajatukseen, että saalistajien on vaikea erottaa yksilöitä ryhmistä, koska liikkuvat kohteet aiheuttavat saalistajan näkökanavan aistien ylikuormituksen.

1.2 Toinen mahdollinen petoeläinryhmittymien vaikutus on "monisilmäisyys" -hypoteesi. Ryhmän koon kasvaessa ympäristön tarkkailu saalistajien varalta jakautuu monille yksilöille. Tämä lisää valppautta ja antaa enemmän aikaa yksilölliselle ruokailulle.

1.3 Kolmas mahdollisuus on ns. kohtaamisen laimennusvaikutus. Hamilton ehdotti, että eläinten ryhmittyminen johtuisi "itsekkäästä" petoeläimen välttelystä ja olisi eräänlainen suojautumisen muoto. Toinen teorian muotoilu oli välttelyn ja laimenemisen yhdistäminen. Ehdotettiin, että potentiaaliset saaliseläimet saattaisivat hyötyä yhdessä elämisestä, koska saalistaja törmää harvemmin sattumalta yhteen ryhmään kuin hajallaan olevaan jakaumaan. Hyökkäyksen osalta ajateltiin, että saalistaja syö tietyn eläimen epätodennäköisemmin, kun paikalla on suurempi määrä yksilöitä. Yhteenvetona voidaan todeta, että yksilöllä on etua, jos se kuuluu suurempaan kahdesta ryhmästä (olettaen, että havaitsemisen ja hyökkäyksen todennäköisyys ei kasva suhteettomasti ryhmän koon kasvaessa).

2. Parempi ravinnonhankinta: Kalalauma tai eläinryhmä on parempi ruokailussa.

3. Helpompi liikkuminen: Eläinryhmät, jotka liikkuvat yhdessä (kuten kalat tai linnut), säästävät energiaa. Monet suuremmat linnut lentävät parvissa. Parvissa lentäminen auttaa vähentämään energiantarvetta. Monet suuret linnut lentävät V-muodostelmassa, mikä auttaa yksilöitä säästämään 12-20 prosenttia energiasta, jonka ne tarvitsisivat lentäessään yksin. Punasotkien Calidris canutus ja Dunlins Calidris alpina havaittiin tutkatutkimuksissa lentävän parvissa 5 kilometriä tunnissa nopeammin kuin yksin lentäessään.

4. Sosiaalinen vuorovaikutus: Tämä on nähtävissä kalojen, kuten silakan, kohdalla. Jos eläin erotetaan ryhmästä, se kokee stressiä.

5. Muuttolintujen tai valtaviin parviin kerääntyvien lintujen, kuten staraiden, kohdalla on erityisiä tekijöitä. Lintujen käyttäytymisessä on suurempi oppimiskomponentti kuin kalojen käyttäytymisessä. Edellä lueteltujen tekijöiden lisäksi on mahdollista, että muuttolintuparvet ovat hyviä opettamaan ensikertalaisille linnuille, miten muutto onnistuu. Erityiset reitit voivat olla geneettisesti ohjelmoituja tai eriasteisesti opittuja. Edestakaisella ja paluumuutolla käytettävät reitit ovat usein erilaisia.

Tavallinen termi hyönteisille, jotka eivät aina ole kiinteässä pesäkkeessä vaan liikkuvat suurina joukkoina, on parvi. Tästä on monia hyviä esimerkkejä. Esimerkiksi armeijan muurahaiset. Parhaiten tutkittu on heinäsirkka.

Heinäsirkkojen parveilu

Heinäsirkat ovat Acrididae-heimoon kuuluvien lyhytsarvisten heinäsirkkojen parveiluvaihe. Nämä lajit voivat lisääntyä nopeasti sopivissa olosuhteissa. Sitten ne kokoontuvat suuriksi ryhmiksi ja muuttuvat vaeltaviksi. Ne muodostavat nymfeinä joukkoja ja aikuisina parvia, jotka molemmat voivat kulkea pitkiä matkoja, tuhota nopeasti peltoja ja vahingoittaa suuresti satoa.

Heinäsirkka- ja heinäsirkkalajien välillä ei ole taksonomista eroa, ja englanninkielessä termiä "locust" käytetään heinäsirkkalajeista, jotka muuttuvat morfologisesti ja käyttäytymismalliltaan väkijoukkoon kasautuessaan muodostaen parvia tai hoppereita. Näitä muutoksia eli vaihepolymorfismia pidettiin aluksi erillisinä lajeina.

Oxfordin yliopistossa tehty tutkimus osoitti, että parveilu on reaktio tilanahtauteen. Takajalkojen lisääntynyt kosketusärsytys aiheuttaa serotoniinipitoisuuden nousua. Tämä saa heinäsirkan muuttamaan väriään, syömään paljon enemmän ja lisääntymään paljon helpommin. Heinäsirkan muuttuminen parveilevaksi lajiksi aiheutuu useista kosketuksista minuutissa neljän tunnin ajan. On arvioitu, että suurimmat parvet ovat kattaneet satoja neliökilometrejä ja koostuneet monista miljardeista heinäsirkoista. Heinäsirkkavaarat esiintyvät sekä Raamatussa että Koraanissa, mukaan lukien yksi Raamatun Egyptin vitsaus, jossa heinäsirkat söivät kaikki Egyptin sadot.

Suurten ryhmien mallintaminen

Usein lauman eläinten ajatellaan noudattavan yksinkertaisia sääntöjä, kuten seuraavia

1. Liiku samaan suuntaan kuin naapurisi
2. Pysy lähellä naapureitasi
3. Älä törmää naapureihin

Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että eläin valitsee vain viidestä seitsemään muuta eläintä ja mukautuu niiden kanssa. Tämä näyttää olevan riippumaton etäisyydestä. Toinen mahdollinen lähestymistapa mallintamiseen on sanoa, että kaikki tietyn etäisyyden sisällä olevat eläimet seurataan linjausta varten.

Kädelliset ovat hyvä esimerkki eläimistä, jotka elävät lähes aina pienissä ryhmissä. Ryhmät perustuvat perheeseen, perheryhmään tai dominoivan uroksen "omistamiin" naaraisiin ja jälkeläisiin.