Første matematiske modell for kuatferd

Mange skapninger viser ulike typer kollektiv atferd: fugleflokker, fiskestim, storfeflokk og til og med mennesker samarbeider fra tid til annen.

Å bestemme dynamikken i denne typen atferd er et hett problem som har ført til en rekke grunnleggende funn de siste årene. Hvem ville ha forestilt seg at bakteriekolonier samarbeider når de vokser, at stimer av fisk kan ta kollektive beslutninger og at en insektsverm kan virke tilsynelatende som en? Og likevel viser matematikken som beskriver disse systemene hvor lett denne typen atferd kan oppstå.

I dag tar matematikken om dyresynkronisering et kløvet skritt fremover med avdukingen av en modell som beskriver den kollektive oppførselen til kyrne.



Kyr er godt kjent for sin kollektive oppførsel: de pleier enten å legge seg ned eller alle reise seg for eksempel. Jie Sun ved Clarkson University i staten New York og kolleger sier at denne oppførselen kan modelleres ved å tenke på kyr som enkle oscillatorer: de enten står eller ligger og gjør dette i sykluser. Disse oscillatorene er også koblet: en form for kobling kan være at en ku er mer sannsynlig å legge seg ned hvis de rundt den ligger ned og omvendt.

Resultatet er en matematisk modell der den kollektive atferden til kuer kan studeres abstrakt.

Det kan vise seg å være mer nyttig enn det høres ut. Glade kyr har en tendens til å kopiere hverandre. Og glade kyr er også mer produktive ved ulike tiltak som mengden melk de produserer. Noen forskere har til og med foreslått at synkronisering skal brukes som et mål på kvaliteten på bovint liv.

Den nye modellen kan bidra til å forstå dette. Modellen indikerer at synkronisering ikke er avhengig av koblingsstyrken på en enkel måte. Faktisk forutsier den at en økning i kobling kan redusere nivået av synkronisering.

Det vil ringe en bjelle hos mange bønder som holder storfeet innendørs om vinteren. De har lenge erkjent at når storfe er så overfylte at det ikke er nok plass for dem alle til å ligge samtidig, faller produktiviteten dramatisk. Faktisk er det i noen deler av verden regler om hvor mye plass storfe må ha å ligge på.

Den nye modellen kan bidra til å bestemme koblingsnivået som opprettholder produksjonen.

Det avhenger selvfølgelig av koblingen mellom kyrne. Kanskje kuer rett og slett kopierer naboene sine og føler sterkere for det, jo nærmere de er sammen. Det er noe som kan måles. Forskere har brukt Google Earth-bilder til å studere mønstrene kyrne lager når de stiller opp. De samme bildene kan avsløre hvordan kobling avhenger av avstander mellom kuer.

Men det kan være andre faktorer som virker. For eksempel ville det være fornuftig om noen få kyr i en flokk alltid ble stående for å se etter rovdyr, og denne oppførselen er faktisk noen ganger observert.

På den annen side er kyr så høyt oppdrettet at det neppe ville være noen overraskelse om de hadde mistet evnen til å beskytte seg mot naturlige rovdyr. Det er et emne som er modent for drøvtygging av en passende interessert doktorgradsstudent.

Uansett, det nye feltet for kudynamikk ser klart ut for melking (hoste).

Ref: arxiv.org/abs/1005.1381 : En matematisk modell for dynamikk og synkronisering av kyr

gjemme seg