Bird Science: perché gli storni sincronizzati volano per la loro sopravvivenza

Osservare mormorii stellari mentre gli uccelli piombano, si tuffano e girano nel cielo è uno dei grandi piaceri di una sera d'inverno oscura. Da Napoli a Newcastle, questi stormi di uccelli agili fanno tutti la stessa incredibile esibizione acrobatica, muovendosi in perfetta sincronia. Ma come lo fanno? Perché non si schiantano? E qual è il punto?

Negli anni '30, uno scienziato di primo piano suggerì che gli uccelli dovevano avere poteri psichici per operare insieme in un gregge. Fortunatamente, la scienza moderna sta iniziando a trovare alcune risposte migliori.

Per capire cosa stiano facendo gli storni, iniziamo nel lontano 1987 quando il pioniere dell'informatico scienziato Craig Reynolds creò una simulazione di uno stormo di uccelli. Questi "boids", come Reynolds chiamava le sue creature generate al computer, seguivano solo tre semplici regole per creare i loro diversi modelli di movimento: gli uccelli vicini si allontanavano, gli uccelli allineavano la loro direzione e velocità e gli uccelli più distanti si avvicinano.

Vedi anche: Starlings vorticosi generano 'Birdnado' in Apocalyptic Reddit Photo

Alcuni di questi modelli sono stati poi utilizzati per creare gruppi di animali dall'aspetto realistico nei film, a partire da Batman Returns nel 1992 e i suoi sciami di pipistrelli e "esercito" di pinguini. Fondamentalmente, questo modello non richiede alcuna guida a lungo raggio o poteri soprannaturali - solo interazioni locali. Il modello di Reynolds dimostrò che un branco complesso era effettivamente possibile attraverso individui che seguivano regole basilari, ei gruppi risultanti certamente "sembravano" come quelli di natura.

Da questo punto di partenza è emerso un intero campo di modellizzazione del movimento degli animali. Accoppiare questi modelli alla realtà è stato raggiunto in modo spettacolare nel 2008 da un gruppo in Italia che è stato in grado di filmare mormorii stellati intorno alla stazione ferroviaria di Roma, ricostruire le loro posizioni in 3D e mostrare le regole che venivano utilizzate. Quello che scoprirono fu che gli storni cercavano di eguagliare la direzione e la velocità dei sette vicini più vicini, piuttosto che rispondere ai movimenti di tutti gli uccelli vicini che li circondavano.

Quando osserviamo un mormorio pulsare in onde e turbinare in matrici di forme, spesso appare come se ci fossero aree in cui gli uccelli rallentano e si riempiono fitti o dove si accelera e si allargano. In realtà, questo è in gran parte dovuto a un'illusione ottica creata dal gregge 3D proiettato sulla nostra visione 2D del mondo, ei modelli scientifici suggeriscono che gli uccelli volano ad una velocità costante.

Grazie agli sforzi di scienziati informatici, fisici teorici e biologi comportamentali, ora sappiamo come vengono generati questi mormorii. La prossima domanda è: perché si verificano? Cosa ha causato gli storni ad evolvere questo comportamento?

Una semplice spiegazione è la necessità di calore durante la notte durante l'inverno: gli uccelli devono radunarsi in luoghi più caldi e posarsi vicino nelle vicinanze solo per rimanere in vita. Gli storni possono impiantarsi in un sito appollaiato - canneti, siepi fitte, strutture umane come impalcature - a più di 500 uccelli per metro cubo, a volte in stormi di diversi milioni di uccelli. Tali alte concentrazioni di uccelli sarebbero un bersaglio allettante per i predatori. Nessun uccello vuole essere quello che preleva un predatore, quindi la sicurezza dei numeri è il nome del gioco e le masse roteanti creano un effetto di confusione, impedendo a un singolo individuo di essere preso di mira.

Tuttavia, gli storni spesso si spostano verso i posatoi da molte decine di chilometri di distanza, e bruciano più energia su questi voli di quanti potrebbero essere salvati facendo appollaia in luoghi marginalmente più caldi. Pertanto, la motivazione per questi colossali posatoi deve essere superiore alla temperatura.

Vedi anche: Un enorme sciame di storni ha eclissato il cielo sopra Roma

La sicurezza in numeri potrebbe guidare il modello, ma un'idea interessante suggerisce che si possano formare greggi in modo che le persone possano condividere informazioni sul foraggiamento. Questa "ipotesi del centro informazioni" suggerisce che quando il cibo è irregolare e difficile da trovare, la migliore soluzione a lungo termine richiede la condivisione reciproca delle informazioni tra un gran numero di individui. Proprio come le api domestiche condividono la posizione delle macchie di fiori, gli uccelli che un giorno trovano cibo e condividono le informazioni durante la notte potranno beneficiare di informazioni simili un altro giorno. Sebbene un numero maggiore di uccelli si unisca ai posatoi quando il cibo è al minimo, il che sembra fornire un supporto limitato all'idea, finora si è dimostrato estremamente difficile testare correttamente l'ipotesi generale.

La nostra comprensione dei gruppi di animali in movimento si è espansa enormemente negli ultimi decenni. La prossima sfida è capire le pressioni evolutive e adattative che hanno creato questo comportamento e cosa potrebbe significare per la conservazione man mano che tali pressioni cambiano. Forse, possiamo adattare la nostra comprensione e usarla per migliorare il controllo autonomo dei sistemi robotici. Forse il comportamento dell'ora di punta delle auto automatizzate del futuro si baserà su storni e sui loro mormorii.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation di A. Jamie Wood e Colin Beale. Leggi l'articolo originale qui.