物理學(xué)家也對魚感興趣——尤其是當(dāng)他們研究結(jié)構(gòu)的形成時(shí)。來自杜塞爾多夫海因里希海涅大學(xué) (HHU) 和布里斯托爾大學(xué)(英國)的研究小組利用多粒子物理學(xué)領(lǐng)域的方法研究了斑馬魚(Danio rerio,也稱為“斑馬魚”)的成群行為。他們解釋說,只有三只魚的群體已經(jīng)以與大魚群類似的方式移動(dòng),而相比之下,兩條魚表現(xiàn)出完全不同的行為。
“三人成群”這句話似乎不僅僅適用于“三個(gè)調(diào)查員”和三個(gè)火槍手。在各種科學(xué)現(xiàn)象中——例如原色或空間維度——三種選擇也足以表征不同的狀態(tài)。
物理學(xué)家現(xiàn)在已經(jīng)研究了各種大群生物的行為方式。他們想知道個(gè)體成員的運(yùn)動(dòng)模式改變并成為協(xié)調(diào)的群體運(yùn)動(dòng)所需的最小群體規(guī)模。三似乎確實(shí)是斑馬魚的關(guān)鍵數(shù)字。
物理學(xué)家在布里斯托爾的一個(gè)水族館安裝了同步相機(jī)來測量斑馬魚的三維游泳軌跡。他們系統(tǒng)地記錄了不同魚群規(guī)模(兩條、三條、四條和五十條魚)的軌跡。
在下一步中,他們尋找游泳軌跡中的有序?qū)嵗?。他們發(fā)現(xiàn)了各種運(yùn)動(dòng)模式:魚要么都朝同一個(gè)方向游動(dòng),要么一起繞圈游動(dòng)。當(dāng)它們朝同一個(gè)方向移動(dòng)時(shí),它們要么并排游動(dòng),要么一個(gè)接一個(gè)地游動(dòng)。
一對孤立的魚喜歡相繼移動(dòng)——一條魚在前面,另一條在后面。然而,三條魚并排??游動(dòng),似乎誰都不想成為最后一個(gè)。并且:這種并排游動(dòng)的習(xí)慣也是群魚的特征。
研究人員隨后還在一所大學(xué)校內(nèi)標(biāo)記了小組。他們確定學(xué)校內(nèi)的三人小組的行動(dòng)方式與孤立的三人小組非常相似。然而,當(dāng)他們只標(biāo)記兩個(gè)鄰居時(shí),他們在學(xué)校的行為與孤立的一對不同。
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