Encontrando a batida do movimento coletivo dos animais:os cientistas mostram que a reciprocidade é a chave para impulsionar movimentos coordenados
Peixe-zebra adulto mostrando comportamento escolar. Crédito:Christian Ziegler/Instituto Max Planck de Comportamento Animal Em toda a natureza, animais, desde enxames de insetos até mamíferos pastores, podem se organizar em movimentos aparentemente coreografados. Nas últimas duas décadas, os cientistas descobriram que estes movimentos coordenados surgem quando cada animal segue regras simples sobre a localização dos seus vizinhos.
Agora, os cientistas que estudam o peixe-zebra mostraram que os vizinhos também podem estar seguindo o mesmo ritmo. A equipe revelou que os peixes que nadavam aos pares se revezavam para se mover; e sincronizaram o tempo desses movimentos em um processo bidirecional conhecido como reciprocidade. Depois, em experiências de realidade virtual, a equipa pôde confirmar que a reciprocidade era a chave para impulsionar o movimento colectivo:ao implementar esta regra rítmica, puderam recriar o comportamento natural de escolarização em peixes e co-específicos virtuais.
O estudo publicado na Nature Communications foi liderado por cientistas do Cluster of Excellence Collective Behavior da Universidade de Konstanz e do Instituto Max Planck de Comportamento Animal da Alemanha (MPI-AB).
Os resultados fornecem mais detalhes mecanicistas à nossa compreensão de como os animais se auto-organizam em coletivos móveis. “Mostramos que são necessários dois peixes para dançar o tango”, diz o primeiro autor Guy Amichay, que conduziu o trabalho enquanto era estudante de doutorado no MPI-AB.
"Os peixes estão coordenando o tempo de seus movimentos com o de seus vizinhos e vice-versa. Esse acoplamento rítmico bidirecional é uma força importante, mas negligenciada, que une os animais em movimento."
A sincronia do enxame
Os animais que se movem em sincronia são os exemplos mais evidentes de comportamento coletivo na natureza; no entanto, muitos colectivos naturais sincronizam-se não no espaço, mas no tempo – os vaga-lumes sincronizam os seus flashes, os neurónios sincronizam os seus disparos e os humanos nas salas de concertos sincronizam o ritmo das palmas.
Amichay e a equipe estavam interessados na interseção dos dois; eles estavam curiosos para ver que sincronia rítmica poderia existir no movimento animal.
“Há mais ritmo no movimento dos animais do que se poderia esperar”, diz Amichay, que é agora pesquisador de pós-doutorado na Northwestern University, EUA. “No mundo real, a maioria dos peixes não nada em velocidades fixas, eles oscilam”.
Usando pares de peixes-zebra como sistema de estudo, Amichay analisou sua natação para descrever o padrão preciso de movimento. Ele descobriu que os peixes, embora se movessem juntos, não nadavam ao mesmo tempo. Em vez disso, eles se alternavam de tal forma que um se movia e depois o outro se movia, “como duas pernas andando”, diz ele.