p Conforme o pânico se espalha, um cardume inteiro (coletivo) de peixes responde a uma ameaça em questão de segundos, aparentemente como um único corpo, para mudar o curso e fugir de um predador ameaçador. Em poucos segundos, a informação infundida pelo pânico - mais tecnicamente conhecida como a resposta ao susto - se espalha pelo coletivo, alertando os peixes dentro do grupo que, de outra forma, não teriam como detectar tal ameaça. As maneiras como essas informações se espalham e o papel desempenhado pela dinâmica de posições podem nos ajudar a planejar melhor as emergências. p Amanda Chicoli é bióloga com pós-doutorado no Carnegie Institution for Science em Baltimore, e ela se juntou a Derek Paley, professor do departamento de engenharia aeroespacial da Universidade de Maryland, College Park, estudar e modelar essa transmissão de informações. O trabalho deles aparece no desta semana Caos .

p “A ideia inicial para este projeto surgiu da minha pesquisa de doutorado em comportamento coletivo, minha própria experiência em biologia sensorial de peixes, e a experiência do Dr. Paley em sistemas de osciladores acoplados, "disse Chicoli. Sistemas de osciladores acoplados, como pêndulos amarrados ou molas conectadas, por exemplo, são usados ​​frequentemente para modelar sistemas mais complexos na ciência, de moléculas a cardumes de peixes.

p Superficialmente, um único cardume de peixes - ou mesmo apenas uma rede de fontes correspondentes - pode parecer simples. Mas os fatores que desempenham um papel na resposta do grupo podem se tornar complexos com muita facilidade. Neste estudo, Chicoli e Paley observaram a orientação dos peixes dentro da coleção, e a influência que pode ter sobre o quão bem todo o grupo escapa de uma ameaça.

p “Um dos principais objetivos deste estudo foi investigar o papel da polarização (alinhamento) na transmissão de informações e na resposta coletiva a uma ameaça. O modelo prevê a disseminação mais rápida de informações sobre ameaças em grupos fortemente alinhados, e respostas mais lentas, porém mais precisas, em grupos que se alinham somente após a detecção de uma ameaça, "disse Chicoli.

p Na verdade, é este alinhamento (ao nadar) que caracteriza uma reunião social de peixes, ou um cardume de peixes, como um cardume de peixes. Embora possa parecer intuitivo que um cardume de peixes tenha um alinhamento comum para fins como evasão rápida, mas provar isso não é tão claro.

p "Acredita-se que o alinhamento em cardumes de peixes esteja geralmente envolvido na defesa de predadores, no entanto, é difícil testar isso diretamente com métodos experimentais, "disse Chicoli, descrevendo seus métodos. “O modelo incorpora vários processos teóricos de tomada de decisão:a decisão sobre a direção a seguir, se deve responder a uma ameaça, e com quem interagir. "

p O modelo específico usado, chamado de modelo de remoção de infecção suscetível (SIR), foi na verdade um usado mais comumente no cálculo de como as doenças se espalham e provou ser aplicado com precisão aos cardumes de peixes.

p “O modelo SIR foi escolhido porque é um modelo probabilístico de transmissão de doenças (ou informações) através de um grupo. Muitos processos biológicos, incluindo o susto de um predador, são probabilísticos por natureza, "Chicoli disse." Há alguma probabilidade de notar o predador, alguma probabilidade de responder, e alguma probabilidade de escapar. Essas probabilidades também podem ser observadas experimentalmente nos níveis comportamentais fisiológicos. "

p "Até onde sei ... este é o primeiro estudo a modelar diretamente a transmissão de informações na escola, "Chicoli também disse." Os resultados dos testes de nosso modelo sugerem que o grau de alinhamento em grupos de peixes pode envolver uma troca de velocidade-precisão; eles também podem ser interpretados em termos de processos de tomada de decisão em grupos. "

p Especificamente, seu trabalho revelou e quantificou a relação entre as várias configurações de orientação e a precisão e velocidade das respostas. Eles encontraram algumas correlações surpreendentes.

p "Não esperávamos encontrar respostas mais precisas nos grupos que foram inicialmente orientados aleatoriamente. Também não esperávamos que a maior probabilidade de responder à ameaça externa investigada corresponderia a menos indivíduos respondendo, "disse Chicoli." Este resultado deve-se à natureza do nosso modelo de sobressalto, que se baseia na propagação de doenças. Uma vez que os indivíduos não se assustam, se muitos agentes se assustarem sem divulgar a informação, os sobressaltos morrem antes de se propagar e menos indivíduos reagem de maneira geral. "

p Quanto ao impacto potencial para as pessoas, particularmente em situações de emergência, estes e os resultados futuros podem fornecer informações valiosas ao projetar e planejar tais eventos.

p Chicoli disse, "Importante, o modelo pode ser relevante para investigar como os indivíduos responderão ao movimento de outros em um grupo, a fim de decidir que direção viajar ou que rota de saída seguir. Por exemplo, se você tivesse uma grande multidão indo para uma porta de saída, quando duas portas estão disponíveis, um indivíduo seguiria o grupo ou escolheria a porta disponível sem multidão? "

p Procurando mais trabalho, a relativa simplicidade do modelo oferece muitas maneiras de escaloná-lo e aprimorá-lo, tanto no contexto de cardumes de peixes e mais amplamente em termos de comportamento animal. Em formação, Afinal, é a moeda mais fundamental da natureza.

p "Em versões futuras, seria útil incluir capacidades sensoriais e limitações para diferentes espécies de interesse para avaliar como isso afeta os resultados, e para sondar o papel de diferentes modalidades sensoriais na transmissão de informações, "Disse Chicoli.

p "O modelo pode ser usado para variar o tamanho do grupo e o número de indivíduos informados no espaço de parâmetros para avaliar as condições sob as quais os indivíduos com conhecimento têm mais influência. Um pequeno número de indivíduos com conhecimento foi mostrado anteriormente para obter uma resposta de ambos os pequenos e grande. "

p Em uma era, os empréstimos cada vez mais se concentram não apenas no aumento do volume de informações disponíveis, mas também para as maneiras pelas quais essas informações se movem, pode haver ainda mais potencial de aplicação desses esforços por vir.