Ви знаєте про оригінальний прояв колективного розуму у імператорських пінгвінів? Координуючи свої дії, ці птахи примудряються виводити потомство при 50-градусному морозі на відкритих просторах, які продуваються сильними вітрами Антарктики.
Імператорські пінгвіни – єдині мешканці Антарктики, які виводять потомство в найхолоднішу пору року, коли температура не піднімається вище -50 С, а швидкість вітру сягає 200 км/год. Щоб вижити в таких жахливих кров умовах, та ще накопичити достатню кількість тепла для висиджування яєць, пінгвіни збиваються в щільну юрбу. Тисячі птахів притискаються один до одного, утворюючи єдиний організм, здатний протистояти смертельній холоднечі.
У цього організму, як з’ясувалося, є своя внутрішнє колективне життя. Коли один з пінгвінів робить невеликий крок, інші птахи тут же зрушують зі своїх місць, щоб закрити утворену порожнечу й втримати тепло всередині зграї. Таким чином вся група знаходиться в постійному русі. Дивний той факт, що самцям при цьому доводиться виконувати не властиву їм функцію – сідати на яйця, що вивільняються з-під сусіда чи сусідки при їх переміщенні.
У недавніх дослідженнях було показано, що пінгвіни, які стоять впритул до таких скупченнях, роблять невеликі кроки приблизно раз на 30-60 секунд, переміщаючись при цьому на 5-10 см. Однак було не зовсім зрозуміло, як переміщення окремих особин узгоджуються між собою, не порушуючи цілісності і нерозривності всієї зграї.
Команда біологів і фізиків з німецького Університету Ерлангена-Нюрнберга на основі матеріалів, отриманих за допомогою камери сповільненої зйомки, створила математичні моделі, що описують рухи пінгвінів всередині такої агрегації, яка висиджує яйця. Результати роботи опубліковані в грудневому випуску New Journal of Physics.
Отримані математичні моделі показали, що поведінка такої щільної групи птахів може бути описано суперпозицією хвиль, ініційованих окремими особинами, незалежно від місця їх розташування в групі. Якщо дві хвилі рухаються назустріч, вони не проходять одна крізь одну, а, як правило, зливаються в одну хвилю. Для запуску процесу перевпорядкування всередині групи досить виникнення порожнього простору розміром в 2 см.
Поки залишається не цілком зрозумілим, з якою метою пінгвіни роблять такі часті і незначні переміщення. Є припущення, що це робиться для того, щоб перевертати яйця для збереження тепла по всьому їх обсягу.
У сьогоднішній моделі особини всередині зграї рухаються по прямолінійним траєкторіям. Однак це не цілком відповідає дійсності. У реальній групі пінгвінів реорганізаційна хвиля найчастіше поширюється по обертовій спіралі. В наступних версіях моделі вчені планують врахувати цю обставину.