Κάθε πρωί, λίγο πριν ή την ώρα που αρχίζει να ξημερώνει, πολλά πουλιά ξεκινούν να κελαηδούν σχεδόν ταυτόχρονα.
Το φαινόμενο, που είναι γνωστό ως «χορωδία της αυγής», μελετάται εδώ και δεκαετίες, αλλά οι μηχανισμοί που το προκαλούν δεν έχουν αποσαφηνιστεί.
Μια νέα μαθηματική μελέτη από το Πανεπιστήμιο του Warwick επιχειρεί να εξηγήσει πώς αυτή η μαζική συμπεριφορά μπορεί να προκύπτει από πολύ απλούς κανόνες που ακολουθεί κάθε πουλί ξεχωριστά.
Ο ερευνητής Alexander R. Kaye δημιούργησε ένα μαθηματικό μοντέλο, στο οποίο κάθε πουλί χρειάζεται ένα συγκεκριμένο επίπεδο ερεθίσματος για να ξεκινήσει το κελάηδημα.
Σύμφωνα με το μοντέλο, δύο είναι οι βασικοί παράγοντες που ωθούν ένα πουλί να αρχίσει να τραγουδά: το φως της αυγής και τα κελαηδήματα που ακούει από τα γύρω πουλιά.
Καθώς ο ουρανός φωτίζει σταδιακά, ορισμένα πουλιά φτάνουν πρώτα στο δικό τους όριο και αρχίζουν να κελαηδούν. Ο ήχος τους, όμως, λειτουργεί ως επιπλέον ερέθισμα για τα υπόλοιπα πουλιά. Έτσι, όλο και περισσότερα ξεπερνούν το δικό τους όριο και συμμετέχουν.
Το αποτέλεσμα μπορεί να είναι μια πολύ γρήγορη «αλυσιδωτή αντίδραση», που κάνει να φαίνεται ότι ολόκληρος ο πληθυσμός ξεκινά να τραγουδά σχεδόν ταυτόχρονα.
Μια μικρή αλλαγή που προκαλεί ξαφνικά μεγάλη αντίδραση
Ο Kaye εμπνεύστηκε από έναν κλάδο των μαθηματικών που ονομάζεται «θεωρία καταστροφών» και εξετάζει πώς ένα σύστημα μπορεί να αλλάξει απότομα, ακόμη κι όταν ο παράγοντας που το επηρεάζει μεταβάλλεται πολύ αργά.
Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι ένα δέντρο που δέχεται ολοένα ισχυρότερο άνεμο. Η ένταση αυξάνεται σταδιακά, όμως κάποια στιγμή το δέντρο σπάει απότομα.
Κάτι αντίστοιχο φαίνεται ότι μπορεί να συμβαίνει και με τη χορωδία της αυγής: το φως αυξάνεται σιγά-σιγά, αλλά το τραγούδι των πουλιών ξεσπά απότομα.
Σαν κύμα μέσα στον πληθυσμό
Οι προσομοιώσεις του μοντέλου με χιλιάδες «εικονικά» πουλιά έδειξαν ότι δεν χρειάζεται κάποιος κεντρικός μηχανισμός που να τα συντονίζει. Αρκεί κάθε πουλί να αντιδρά στο περιβάλλον του και στα υπόλοιπα πουλιά γύρω του. Με αυτόν τον τρόπο, το κελάηδημα μπορεί να εξαπλωθεί στον πληθυσμό σαν κύμα.
Οι διαφορές ανάμεσα στα ίδια τα πουλιά παίζουν επίσης σημαντικό ρόλο, καθώς άλλα είναι πιο ευαίσθητα στο φως και άλλα χρειάζονται περισσότερα κελαηδήματα γύρω τους πριν αρχίσουν.
Ο ερευνητής θεωρεί ότι το ίδιο μαθηματικό μοντέλο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί και για την κατανόηση άλλων συλλογικών συμπεριφορών.
Μεταξύ αυτών είναι οι χορωδίες εντόμων, οι συμπεριφορές ζευγαρώματος και αναζήτησης τροφής, αλλά ακόμη και ανθρώπινες αντιδράσεις, όπως το πότε ένα κοινό αρχίζει να χειροκροτεί ή το πώς ξεκινά μια μαζική εκκένωση ενός χώρου.
Το επόμενο βήμα είναι να συγκριθεί το μαθηματικό μοντέλο με πραγματικές ηχογραφήσεις πουλιών.
Οι επιστήμονες θέλουν επίσης να προσθέσουν παράγοντες όπως η θερμοκρασία, η βροχή, ο άνεμος και η παρουσία αρπακτικών, ώστε να διαπιστώσουν πόσο επηρεάζουν την έναρξη της πρωινής «συναυλίας».