A vándormadarak azért repülnek minden évben több ezer kilométert, mert így spórolnak az energiával

Kiderült, miért repül minden évben az északiról a Déli-sarkra az olykor Magyarországon is felbukkanó sarki csér. A távolsági költés globális rekordere egy nemzetközi kutatócsoport szerint spórolni akar az energiáival. A kutatók olyan szimulációs modellt alkottak, amely szerint a sarki csérnek jobban megéri élete során lenyomni a tőle megszokott, mintegy három holdútnyi távolságot oda-vissza, mint egy helyben leélni az életét.

A vándorvilágrekorder sarki csérFotó: Wikimedia Commons

A Nature Ecology & Evolution című szaklapban május 7-én megjelent tanulmány szerzői (Marius Somveille, Yale; Ana Rodrigues, CEFE-CNRS; Andrea Manica, Cambridge) a madárfajok viselkedését, azon belül is a mozgásukat modellezték. Ahhoz hasonló számítógépes modellt használtak, mint amilyet a lokális éghajlati jellemzők alapján a várható időjárás kiszámításához is szoktak. Kiderült, hogy a vándormadarak viselkedését, csakúgy, mint az időjárást, termodinamikai törvényszerűségek vezérlik.

A VR-madarak ugyanazt csinálták, mint az igaziak

Az időjárás-előrejelzések készítésénél már régóta bevált szimulációkhoz hasonlóan működő programban mintegy 10 ezer madárfaj viselkedését modellezték. A termodinamikai egyenleteken alapuló matematikai modell megalkotásához a tudósok először hatalmas adatbázist építettek, amelybe mintegy 10 ezer madárfaj vonulási – vagy épp helyben maradási – jellegzetességeit táplálták. Az adatsor jól jelzi, hogy egy-egy faj a világ mely részein különösen ritka vagy gyakori, illetve hogy mindez változik-e az évszakok esetleges változásaival.

Amikor az empirikus adatokat tartalmazó adatbázis megvolt, felépítették a földi világ egyszerűsített, virtuális mását. Miután a helyükre kerültek a kontinensek és a jellegzetes éghajlati viszonyok, az addig üres univerzumot elkezdték képzeletbeli madárfajokkal feltölteni. A méreteiket, súlyukat és ökológiai profiljukat tekintve egyező adottságokkal rendelkező szárnyasokat egyesével telepítették a virtuális világba. Az alapelképzelés az volt, hogy a fajok mindegyike a lehető legenergiatakarékosabb életformára törekszik.

A szimulációban minden egyes új fajnak milliónyi véletlenszerű lehetősége akadt, hogy az energiaháztartása szempontjából a lehető legkedvezőbb életmódot alakítsa ki a saját maga számára. A világ összes országa viszonylatában vándorolhatott, vagy épp tölthette az egész évet egyetlen helyen. 

Forrás: Wikipedia

A szimulációban a fajoknak csak egy szabályt kellett betartaniuk: mindig azzal a lehetőséggel kellett élniük, amely az energiaháztartásukat a lehető legoptimálisabb szinten tartotta. A kedvezőbb költőhelyek és a gazdagabb táplálékforrások felkutatása érdekében nem áldozhattak több energiát az anyagcseréjük és a hőszabályozásuk rovására, valamint nem könyvelhettek el nagyobb szaporodási veszteséget, mint amennyivel összességében jobban járnak, mint ha nem keltek volna útra.

Nem repkednek, ha nem muszáj

Amint az várható volt, ahogy egyesével népesítették be azokkal a virtuális glóbuszt, az első néhány száz fajnak eszébe sem jutott elmozdulni a trópusokról. Csakhogy a fajok száma feltartóztathatatlanul nőtt tovább, mígnem az Egyenlítő környéke már nem számított ideális lakóhelynek, például mert már szűkösekké váltak a táplálékforrások. 

A madarak egy része stratégiát váltott: néhány faj az Egyenlítőtől északabbra és délebbre rendezkedett be, míg mások az időszakos migrációt választották. A tanulmány egyik szerzője, Ana Rodrigues, a University of Montpellier ökológus kutatója szerint a modell legfőbb erénye, hogy bizonyítja: a madarak viselkedését a valóságban és a szimulációban is termodinamikai szabályszerűségek határozzák meg. A virtuális szárnyasok a számítógépes valóságban épp azokat az úticélokat választották, mint – a kutatók által épített adatbázis szerint – a valós madarak.

Forrás: Nature

A Nature-tanulmány szerzői korántsem csak a vándormadarak túraútvonalait akarták feltérképezni. Szimulációs modelljük azokat a korábbi kutatásokat igazolja, hogy a földi biodiverzitást termodinamikai jellegzetességek, az energiamegmaradás törvényszerűségei határozzák meg. A modell elvileg azt is segíthet megjósolni, miként változhat a fajok változatossága az emberi tevékenység hatására.  

A kokain és a hatalmi mámor neurobiológiája

A legdrágább illegális drogként számon tartott stimuláns az agy jutalmazó központjának működését befolyásolva egyszerre több helyen fejti ki hatását. A hatalmi mámor, az extrém motiváció, a hiperaktivitás és a zsigeri eufória együtteséért azonban nagy árat kell fizetni: a drogkereső magatartás beleég az idegsejtek kapcsolataiba.

A várható környezeti katasztrófa miatt megkezdték a Föld kincseinek archiválását

A Föld összes kulturális és ökológiai kincsét 3D-s térképre vinné kutatók egy csoportja – különös tekintettel a kincsek közeljövőben várható pusztulására. A LIDAR-os adatfelvételt azokon a területeken kezdik, amelyek a leginkább ki vannak téve a klímaváltozás hatásainak. Az ötletgazda szerint irtózatos mennyiségű munkáról van szó, amelynek eredményét leghamarabb a gyerekeik unokái élvezhetik majd.