Skip to content Skip to navigation

Hayvan Sürülerinin ve Kümelerinin Kolektif Davranışları I

Dr. Mahir E. Ocak
19/06/2018 - 11:38

Pek çok hayvan türü doğada sürüler ve kümeler oluşturuyor ve kolektif davranışlar sergiliyorlar. Farklı türlerin oluşturduğu grupların yapılarının ve davranışlarının birbirine benzediği söylenemez. Örneğin arı kümelerinin ve göç eden kuş sürülerinin yapıları ve davranışları birbirinden hayli farklıdır. Ancak hayvanların sürüler ve kümeler oluşturarak kolektif davranışlar göstermesini sağlayan, türden bağımsız genelgeçer yasalar olabilir mi? Günümüzde pek çok araştırma grubu bu konu üzerinde çalışmalar yapıyor. Cevap bulunması gereken üç temel soru var: “Bireyler ne yapıyor?”, “Grup ne yapıyor?”, “Bireylerin davranışlarıyla grubun davranışı arasında nasıl bir ilişki var?”. Bu sorulara cevap bulmak, insan gruplarının davranışlarını anlamak ve yönetmek açısından da yararlı olabilir. Ayrıca elde edilen bilgilerden yola çıkarak karmaşık sistemler tasarlamak ve üretmek de mümkün.

Kümeler, Sürüler ve Kolektif Davranışlar

Hayvan sürüleri ve hayvan kümeleri ifadeleri günlük hayatta eş anlamlıymış gibi birbirinin yerine kullanılabilir. Ancak söz konusu bilimsel araştırmalar olduğunda iki terim arasında belirgin bir ayrım yapmak gerekiyor. Hayvan kümeleri, gruptaki bireylerin toplu halde düzenli hareket etmediği hayvan topluluklarıdır. Örneğin arı kümeleri ya da tatarcık kümeleri gibi. Hayvan sürüleriyse gruptaki bireylerin toplu halde düzenli hareket ettiği hayvan topluluklarıdır. Örneğin göç eden kuş sürüleri gibi.

Hayvan kümelerindeki kolektif davranışlarla ilgili bir sebep-sonuç ilişkisini tatarcıklar örneği üzerinden inceleyelim. Tatarcık kümeleri sadece erkek bireylerden oluşur. Uzun antenleri olan bu böceklerin erkeklerinin kanat çırpma hızı dişilerinkinin iki katıdır. Kümeden yayılan yüksek frekanslı sesler, dişileri kümeye çeker.

Tatarcık kümeleri üzerine araştırma yapan bilim insanlarından biri Standford Üniversitesi’nde çalışan Prof. Dr. Nicholas Ouellette. Finlandiyalı çevrebilimci 1960’larda bir ormanda yerel şarkılar söyleyerek dolaşırken tatarcıkların sürekli yoluna çıktıklarını fark etmiş ve bu durumu sesinin böcekleri kendisine doğru çekmesine yormuş. Düşüncesinin doğru olup olmadığından emin olmak isteyen Ouellette, konu hakkında deneyler yapmaya karar vermiş.

O sıralar Ouellette’nin yanında çalışan Dr. Rui Ni, tatarcık kümelerini bir mikrofonla takip ederek kanat çırpma sırasında çıkan sesleri kaydetmiş. Bu sesler bir hoparlörle böceklere dinletildiğinde davranışlarında sıradışı şeyler gözlemlenmiş. Ses artırılıp azaltıldığında kümedeki tatarcık yoğunluğunun en yüksek olduğu bölgenin değiştiği, hoparlörden dişi tatarcık sesi verildiğindeyse kümenin tamamının uçup hoparlörün üzerine konduğu görülmüş.

Kuramsal Modeller

Craig Reynolds isimli bir bilgisayar mühendisi, 1980’lerde “Boids” olarak adlandırılan kolektif davranışla ilgili bir program geliştirdi. Adını İngilizcede kuş benzeri anlamına gelen bird-oid ifadesinden alan programın temel çalışma ilkesi gayet basit. Kümedeki her bir birey bir nokta ya da bir parçacık olarak ele alınıyor. Bireyler birbirlerine çok yaklaştıklarında çarpışmamak için birbirlerinden uzaklaşıyorlar, birbirlerinden çok uzaklaştıklarındaysa kümenin içinde kalmak için birbirlerine yaklaşıyorlar. Ayrıca karşı cinsten bireylerden oluşan gruba doğru hareket edebiliyorlar. Parametrelerde ufak değişiklikler yaparak tatarcık, karınca ya da çekirge gruplarındaki davranışların benzetimi yapılabiliyor. Boids programı çeşitli sinema filmlerinde hayvan davranışlarını canlandırmak için de kullanıldı. Örneğin Batman Geri Dönüyor filminde yarasa sürülerinin hareketleri, Yüzüklerin Efendisi üçlemesinde de savaşçıların hareketleri Boids programı kullanılarak canlandırıldı. 

Ouellette’ye göre Boids programındakine benzer modeller hayvan gruplarının davranışlarını açıklamak için çok basit kalıyor. Çünkü bu modellerin varsaydığının aksine hayvan davranışlarını birkaç parametreye bağlı olarak doğrusal biçimde değişen olgular olarak ele almak doğru değil. Ouellette’ye göre yapılması gereken, önce bir model oluşturup sonra bu modelin ne ölçüde fiziksel dünyayı doğru bir biçimde resmettiğine bakmak değil, tam aksine eldeki verileri analiz ederek bu verileri açıklayabilecek en iyi modelleri oluşturmak olmalı.

Yazımızın ikinci bölümde bu konuyla ilgili güncel araştırmalara değineceğiz.

 

Kaynak:

  • Ouellette, Jennifer, “Sounding out swarms”, Physics World, s. 34, Şubat 2018.

İlgili İçerikler

Biyoloji

Kartallar, şahinler, doğanlar, deliceler, kerkenezler, atmacalar ve çaylaklar  Türkiye’de de sayılı türleri olan gündüz yırtıcılarıdır. Bu kuşlar yüksek strateji geliştirme yetenekleri, manevra kabiliyetleri, hızlı uçmaları ve avlarını çok uzak mesafelerden bile görebilmeleri ile her zaman insanların ilgi odağı olmuştur. Ancak ak çaylaklar bu yırtıcılar arasında en az bilinenidir. 

Biyoloji

Biyofloresan canlının ışığı soğurması ve farklı renkte tekrar yaymasıdır. Bu olay denizlerde ve karalarda yaşayan bazı canlı türlerinde görülen biyolüminesans olayından farklıdır. Biyofloresan, canlıların derilerinde veya dokularında bulunan ve ışığı soğuran proteinler sayesinde gerçekleşir.

Biyoloji

Oxford Üniversitesinden bilim insanları, şempanzelerin yüzlerini tanımak ve onları doğal yaşam ortamlarında izlemek için yeni bir yapay zekâ teknolojisi geliştirdi. Araştırmanın sonuçları Science Advances dergisinde yayımlandı.

Biyoloji

Fosfat, şeker ve azot içeren baz (adenin, guanin, sitozin ve timin) gruplarının bir araya gelmesiyle oluşan DNA hücrelerimizde kalıtsal bilgiyi taşıyan moleküldür. DNA birbirine sarmal şekilde bağlanmış iki zincirden meydana gelir. Her bir zincir nükleotid olarak isimlendirilen molekül birimlerinin bir araya gelmesiyle oluşur.

Biyoloji

Adli tıp araştırmalarında olay yerinden alınan DNA örneklerinden suçluların belirlenmeye çalışıldığına polisiye dizilerde ya da filmlerde tanık olmuşsunuzdur. DNA dizisindeki kişiye özgü sıralamaları analiz ederek bir DNA örneğinin kime ait olduğunu belirlemeye yarayan yöntem DNA parmak izi olarak isimlendiriliyor. Peki, bu yöntem nasıl çalışıyor?

Biyoloji

Belki sizi şaşırtabilir ama Türkiye’de bir zamanlar çita, aslan, Hazar kaplanı, pars gibi büyük kediler yaşıyordu. Bunlardan çita en son 13. yüzyılda, aslan 19. yüzyılın başlarında, pars ve Hazar kaplanı ise 1970’li yıllarda ülkemizde görülmüş. Günümüzdeyse kedi ailesinden vaşaklar, yaban kedileri, saz kedisi ve karakulak gibi türler, soyları tehdit altında olsa da, hâlen Türkiye’de yaşıyor.

Biyoloji

Güney Amerika’daki sularda yaşayan 250’den fazla türde balığın yön bulmak ve birbirleriyle iletişim kurmak için elektrik ürettiği biliniyor. Ayrıca görünüşleri yılana benzediği için elektrikli yılan balığı olarak adlandırılan türler avlanmak ve kendilerini savunmak için de elektrik kullanıyor.

Biyoloji

Doğada bazı hayvan türlerinin sayısı kıtlık, aşırı avlanma, iklim değişikliği ya da yaşam alanlarının daralması sonucu azalır. Hatta bu durum soylarının tamamen tükenmesine kadar gidebilir. Fakat bazen soyu tükendi diye düşündüğümüz türler uzun bir aradan sonra tekrar ortaya çıkar. Türkiye’deki bu türlerden biri de balık baykuşudur.

Biyoloji

Daha önce arıların sıfırı kavrayabildiği ve bu yüzden soyut matematikle ilgili kavramları anlamlandırabildiği üzerine gerçekleştirilen araştırmayı yürüten ekip arılar üzerinde çalışmaya devam etti ve arıların sembolleri sayılarla eşleştirebildiğini keşfetti.

Biyoloji

Bilim insanları, kuşların gagalarındaki bazı hücrelerin pusula işlevi gördüğünü ve bu durumun kuşların uzun ve karmaşık rotalarda yaptıkları yolculuklarda yön bulmalarına yardımcı olduğunu düşünüyordu. Fakat yakın zamanda yapılan bir araştırma, kuşların yönlerini kolaylıkla bulabilmesini sağlayan şeyin gözlerinde bulunan bir protein olduğunu gösterdi.