211service.com
Første matematiske model for ko-adfærd
Mange væsner demonstrerer forskellige former for kollektiv adfærd: fugleflokke, fiskestimer, kvægbesætning og endda mennesker samarbejder fra tid til anden.
At bestemme dynamikken i denne form for adfærd er et varmt problem, der har ført til en række fundamentale opdagelser i de senere år. Hvem ville have forestillet sig, at bakteriekolonier samarbejder, når de vokser, at stimer af fisk kan træffe kollektive beslutninger, og at en insektsværm tilsyneladende kan fungere som én? Og alligevel viser matematikken, der beskriver disse systemer, hvor let denne form for adfærd kan opstå.
I dag tager matematikken om dyresynkronisering et kløvefods skridt fremad med afsløringen af en model, der beskriver køers kollektive adfærd.
Køer er velkendte for deres kollektive adfærd: de har en tendens til enten at ligge ned eller alle stå op for eksempel. Jie Sun ved Clarkson University i staten New York og kolleger siger, at denne adfærd kan modelleres ved at tænke på køer som simple oscillatorer: de enten står eller ligger og gør dette i cyklusser. Disse oscillatorer er også koblet: En form for kobling kan være, at en ko er mere tilbøjelig til at lægge sig ned, hvis dem omkring den ligger ned og omvendt.
Resultatet er en matematisk model, hvor køers kollektive adfærd kan studeres abstrakt.
Det kan vise sig at være mere nyttigt, end det lyder. Glade køer har en tendens til at kopiere hinanden. Og glade køer er også mere produktive ved forskellige mål, såsom mængden af mælk, de producerer. Nogle forskere har endda foreslået, at synkronisering skal bruges som et mål for kvaliteten af bovint liv.
Den nye model kan hjælpe med at forstå dette. Modellen indikerer, at synkronisering ikke afhænger af styrken af koblingen på en enkel måde. Faktisk forudsiger den, at en stigning i koblingen kan reducere niveauet af synkronisering.
Det vil ringe en klokke hos mange landmænd, som holder deres kvæg indendørs om vinteren. De har længe erkendt, at når kvæget er så overfyldt, at der ikke er plads nok til, at de alle kan ligge ned på samme tid, falder produktiviteten dramatisk. Faktisk er der nogle steder i verden regler for, hvor meget plads kvæg skal have at ligge på.
Den nye model kan hjælpe med at bestemme koblingsniveauet, der opretholder produktionen.
Det afhænger naturligvis af arten af koblingen mellem køerne. Måske kopierer køer simpelthen deres naboer og føler stærkere for det, jo tættere de er sammen. Det er noget, der kunne måles. Forskere har brugt Google Earth-billeder til at studere de mønstre, køer laver, når de stiller op. De samme billeder kan afsløre, hvordan kobling afhænger af intercow-afstande.
Men der kan være andre faktorer, der spiller ind. For eksempel ville det give mening, hvis nogle få køer i en flok altid blev stående for at se efter rovdyr, og denne adfærd observeres faktisk nogle gange.
På den anden side er køer så højtavlede, at det næppe ville være en overraskelse, hvis de havde mistet evnen til at beskytte sig mod naturlige rovdyr. Det er et emne, der er modent til at overveje af en passende interesseret ph.d.-studerende.
Uanset hvad, så ser det nye felt af ko-dynamik klar til malkning (hoste).
Ref: arxiv.org/abs/1005.1381 : En matematisk model for køers dynamik og synkronisering