Animais

Os segredos e a ciência por trás dos murmúrios de Starling

Individualmente, um estorninho europeu é pouco mais que um melro comum. É isso. Os estorninhos são curtos e grossos, com penas escuras e bico longo e pontudo. Você os viu. Eles estão praticamente em toda parte, mais de 200 milhões estão apenas na América do Norte , cantando suas pequenas canções alegres e tornando-se, para muitos produtores de quintal e agricultores em tempo integral, um pouco pestilentos.

Coletivamente, porém, os estorninhos se transformam em algo totalmente diferente. Juntos, em vôo, em bandos hipnotizantes que às vezes chegam a centenas de milhares , eles são uma maravilha de roubar o fôlego, um todo pulsante, arrebatador, vivo e harmonizado, aparentemente desafiando as leis da natureza enquanto define a própria natureza.

Assistir ao murmúrio de estorninhos no ar – é assim que se chama o comportamento de rebanho, um murmúrio – é experimentar em primeira mão o poder e o mistério do mundo natural.

“Acho que o sentimento central é o de admiração”, diz Mario Pesendorfer , pesquisador associado de pós-doutorado no Instituto de Ecologia Florestal da Universidade de Recursos Naturais e Ciências da Vida, em Viena. “A escala espacial de algo que se move muito rapidamente – o que somos totalmente incapazes de fazer – e o padrão visual que ocorre quando muitos indivíduos estão fazendo a mesma coisa… realmente nos hipnotiza.”

Para cientistas como Pesendorfer, os murmúrios fazem mais do que isso. Eles despertam curiosidade. E estimulam cientistas como Pesendorfer a descobrir como os animais em enxame – como pássaros, abelhas e peixes – podem melhorar as nossas próprias vidas.

Conteúdo

  1. Os segredos por trás dos murmúrios
  2. As três coisas no controle
  3. Usando o que aprendemos com os estorninhos

Os segredos por trás dos murmúrios

Na década de 1930, o famoso ornitólogo Edmund Selous sugeriu que os pássaros que se moviam em murmúrios usavam algum tipo de telepatia para transmitir as suas intenções de voo. “Eles devem pensar coletivamente, todos ao mesmo tempo… um flash de tantos cérebros”, escreveu ele em seu livro “ Transferência de Pensamento (ou o quê?) em Pássaros ”.

Com o passar dos anos, descobrimos que não é bem isso. Na década de 1950, os cientistas que estudavam insetos, peixes e outros comportamentos coletivos de animais postularam que o movimento do grupo é mais uma resposta incrivelmente rápida a outros membros do rebanho (ou do cardume, ou do enxame) do que alguma habilidade inata de leitura de mentes ou um comando. do líder do grupo.

É “ a rápida transmissão da resposta comportamental local aos vizinhos ” que permite uma sincronicidade tão surpreendente, como escreveram os autores de um artigo de 2015 publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

“Existem duas maneiras de provocar o comportamento de um grande grupo. Você pode ter o controle de cima para baixo, onde há algum tipo de liderança, ou algum tipo de mecanismo de cima para baixo. Pense em um show de rock, você tem a estrela do rock no papel. na frente e ele começa a bater palmas, e todo o estádio começa a bater palmas”, diz Pesendorfer. “Mas essas murmurações são, na verdade, auto-organizadas, o que significa que são as pequenas regras comportamentais do indivíduo que o fazem escalar para o grande grupo. Para compreender este comportamento, temos que partir da escala local – o que o indivíduo está fazendo, quais são as regras que o indivíduo segue? – à escala global; qual é o resultado?”

Em 2013, uma engenheira mecânica e aeroespacial e a sua equipa de Princeton colaboraram com físicos em Itália para estudar murmurações. “Em um bando com 1.200 aves, fica claro que nem todas as aves serão capazes de acompanhar as outras 1.199 aves”, disse Naomi Leonard . , engenheira de Princeton, na época, “então uma questão importante é ‘Quem está monitorando de quem?'”

Os físicos italianos usaram mais de 400 fotos de vários vídeos para descobrir, traçando a posição e a velocidade dos pássaros enquanto voavam. A partir disso, eles construíram um modelo matemático que identificou o número ideal de companheiros de bando para cada ave rastrear.

Acontece que o número mágico é sete: cada pássaro mantém o controle sobre seus sete vizinhos mais próximos e ignora todo o resto. Considerando que todos esses pequenos grupos de sete tocam outros indivíduos e grupos de sete, as reviravoltas se espalham rapidamente. E a partir disso se move todo um murmúrio. As descobertas dos cientistas foram publicadas na revista PLOS Computational Biology em janeiro de 2013.

As três coisas no controle

Embora pareça coordenado em grande escala, cada pássaro está preocupado apenas com três aspectos do seu voo e do voo daqueles que os rodeiam. Esses fatores foram descritos de diversas maneiras, mas são todos muito semelhantes. São eles, de Pesendorfer:

  • Uma zona de atração : “O que significa que, nesta área, você vai avançar em direção ao próximo cara”.
  • Uma zona de repulsão : “O que significa que você não voa para a pista dele, caso contrário, vocês dois caem.”
  • Alinhamento angular : “Então você tem que seguir a direção dele [do vizinho do pássaro].”

“Dependendo de como você altera esses três parâmetros”, diz Pesendorfer, “você pode obter de tudo, desde aquelas bolas de beisebol que parecem barris que você consegue em peixes oceânicos , até enxames de insetos de aparência solta, até enxames e murmúrios de peixes altamente organizados. nesses três pequenos parâmetros.”

Os cientistas acreditam que estas aves voam em primeiro lugar para confundir e desencorajar os predadores, através do seu grande número, do barulho que tal bando faz e, claro, do seu movimento. Alguma comunicação entre pássaros também pode estar acontecendo em murmúrios – digamos, apontando boas fontes de alimento – enquanto alguns pesquisadores acreditam que simplesmente manter-se aquecido pode ser outra razão para os murmúrios.

O que pode ser mais surpreendente para os meros mortais é que estas aves reagem tão rapidamente e em tal sincronização; se não imediatamente, com algumas batidas de asa de um pássaro. Eles se movem quase como um só, em uma espécie de lock-step (ou, por assim dizer, lock-flap).

Como?

“As aves têm uma resolução temporal muito maior do que a nossa”, diz Pesendorfer, o que significa que as aves absorvem certas informações ao seu redor e as processam muito mais rapidamente do que os humanos. “Eles veem muito mais rápido do que nós.”

Um grande bando de estorninhos desce na costa de Brighton em 22 de fevereiro de 2011, em Brighton, Inglaterra.
Um grande bando de estorninhos desce na costa de Brighton em 22 de fevereiro de 2011, em Brighton, Inglaterra.

Usando o que aprendemos com os estorninhos

Em 1986, Craig Reynolds , um cientista da computação treinado pelo MIT, construiu modelos computacionais de bandos de pássaros e cardumes de peixes em algo que ele chamou de “Boids”. Esses programas forneceram a base para animações realistas em filmes, inicialmente (e notavelmente) um enxame de morcegos no filme de Tim Burton de 1992, “Batman Returns”.

Em aplicações à vida real, a capacidade de compreender os movimentos comportamentais de grandes grupos de estorninhos (ou morcegos , abelhas ou o que quer que seja) e de programar enxames de robôs para fazer movimentos semelhantes tem possibilidades surpreendentes. “Estamos tentando nos inspirar na biologia”, disse George Young, autor principal do artigo produzido pelo grupo de Leonard, à Universidade de Princeton em 2013 , “para entender quais medidas de desempenho de grupos de animais podem nos ajudar a decidir quais medidas devemos devemos usar quando projetamos comportamentos responsivos para robôs.”

Um exemplo: o Observatório Las Cumbres possui 22 telescópios robóticos em sete locais ao redor do mundo que se coordenam entre si para funcionar como um grande telescópio. Do site da LCO:

É chamada de astronomia no domínio do tempo, o que significa que podemos observar continuamente os fenômenos no espaço à medida que eles mudam. Quando conseguimos ver o quadro geral à medida que ele se desenrola, somos capazes de aprender mais, aprender mais rápido e aumentar drasticamente a nossa compreensão das forças que impulsionam o universo.

Outro exemplo: o campo emergente da robótica de enxame utiliza informações obtidas do estudo de estorninhos que poderiam, de acordo com o Instituto Wyss de Harvard , “permitir novas abordagens para missões de busca e salvamento, esforços de construção, remediação ambiental e aplicações médicas”.

A robótica de enxame também poderia ser usada em aplicações militares, como esses microdrones lançados em aviões de combate . Um enxame de carros autônomos, trabalhando juntos, poderia ajudar a reduzir ou eliminar engarrafamentos . As possibilidades – combate ao câncer? – são incompreensíveis .

Tudo isso observando, estudando, aprendendo e desenvolvendo o maravilhoso bando deste simples pássaro.

“Como seres humanos que têm processos de tomada de decisão muito complicados, não estamos habituados a olhar para processos de tomada de decisão simples que se estendem ao que parece ser um comportamento complexo”, diz Pesendorfer. “Esses modelos nos ajudam a entender esses tipos de padrões.”

Agora isso é interessante

Toda a população de estorninhos norte-americanos – mais uma vez, talvez até 200 milhões deles – descende de um grupo de 100 animais trazidos para os EUA no início da década de 1890 e soltos no Central Park de Nova Iorque. As pessoas que os trouxeram eram fãs de Shakespeare, que queriam que a América fosse habitada por todos os pássaros que o bardo já mencionou. De “Henrique IV, Parte I” : “Mas vou encontrá-lo quando ele estiver dormindo, / E em seu ouvido gritarei ‘Mortimer!’ / Não, / farei com que um estorninho seja ensinado a falar / Nada mas ‘Mortimer’, e dê a ele / Para manter sua raiva ainda em movimento.

Perguntas frequentes sobre murmuração

O que é uma murmuração?

Uma murmuração é o comportamento de aglomeração de estorninhos em grupos de centenas ou mesmo milhares.

Quando posso ver um murmúrio de estorninhos?

Murmúrios de estorninhos ocorrem principalmente no inverno, entre outubro e março. No entanto, a alta temporada acontece entre dezembro e janeiro.

Qual é o propósito de uma murmuração?

Alguns cientistas pensam que os murmúrios são úteis para manter as aves protegidas dos predadores, confundindo os predadores com o grande número. Outros acham que é uma forma de os pássaros se manterem aquecidos.