La ciencia increíble detrás de las murmuraciones de estorninos

"Eso fue increíble".

"¡Guau! ¡Qué experiencia fue esa!"

"Es una experiencia de primera mano sobrecogedora pero humilde de la naturaleza. La forma en que se mueven, es como poder observar los flujos invisibles de la energía vital".

Estos son solo algunos de los comentarios que dejó Neels Castillon en un video sobre una murmuración de estorninos, que se hizo viral el año pasado. Los comentarios no son sorpresa. Si alguna vez has tenido el placer de ver una bandada de estorninos volar juntos, entonces sabes que es como ver una nube que cambia de forma, un solo ser se mueve y se retuerce en formaciones impredecibles en el cielo. Pero lo que realmente está viendo es miles, a veces millones de aves individuales.

"Es tan increíble que las aves puedan hacer cambios coordinados en masa ... La comunicación debe ser instantánea", escribe un comentarista en otro video similar.

Bueno, no instantáneo, pero extraordinariamente rápido, tan rápido que nos deja maravillados. Y es algo que ha capturado el interés de los científicos durante mucho tiempo. Ahora que tenemos tecnología que puede seguir el ritmo de la actividad de las aves y luego reducir su velocidad, los científicos están descubriendo cómo son capaces de realizar ese movimiento coordinado. Esto es lo que han descubierto.

A medida que los estorninos se reúnen por las noches para descansar, a menudo participan en lo que se llama una murmuración: una gran bandada que cambia de forma en el cielo como si fuera una masa líquida arremolinándose. A menudo, el comportamiento es provocado por la presencia de un depredador como un halcón o un halcón peregrino, y el movimiento del rebaño se basa en maniobras evasivas. Hay seguridad en los números, por lo que los estorninos individuales no se dispersan, sino que pueden moverse como una nube inteligente, alejándose de un ave de rapiña, miles de pájaros cambian de dirección casi simultáneamente. La pregunta que ha dejado perplejos a los científicos es cómo cada ave, la mayoría de ellas decenas o cientos de aves alejadas del peligro, siente el cambio y se mueve al unísono.

El secreto radica en los mismos sistemas que se aplican a cualquier cosa en la cúspide de un turno, como la nieve antes de una avalancha, donde la velocidad de un pájaro afecta la velocidad del resto. Se llama "correlación libre de escala", y cada cambio de la murmuración se llama transición crítica. Giorgio Parisi, físico teórico de la Universidad de Roma, dirigió un equipo de investigación que analiza el sorprendente movimiento de los estorninos y publicó un artículo en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias en 2010.

"El cambio en el estado de comportamiento de un animal afecta y se ve afectado por el de todos los demás animales en el grupo, sin importar cuán grande sea el grupo. Las correlaciones sin escala proporcionan a cada animal un rango de percepción efectivo mucho más grande que el interindividual directo rango de interacción, mejorando así la respuesta global a las perturbaciones ".

Debido a que el tamaño de la bandada no importa, una bandada enorme puede responder a un ataque de depredador de manera tan efectiva y fluida como una bandada pequeña. No importa el tamaño, el sistema funciona. Si un pájaro cambia de velocidad o dirección, también lo hacen los demás. Sin embargo, la pregunta sigue siendo: ¿cómo un pájaro individual genera un cambio si todos están ocupados respondiendo al movimiento de todos los demás? Y lo más importante, ¿cómo lo hacen tan increíblemente rápido?

El arte y la ciencia de la sincronización.

"En física de partículas, la orientación sincronizada se encuentra en sistemas con 'bajo ruido', en el que las señales se transmiten sin degradarse. Pero el bajo ruido no es suficiente para producir velocidades sincronizadas, que se encuentran en sistemas críticos. Los investigadores dan el ejemplo de ferromagnetismo, donde las partículas en un imán exhiben una interconexión perfecta a una temperatura precisa y "crítica", escribe Wired. La investigación del equipo sugiere que las murmuraciones de estornino son un sistema tan crítico.

En 2012, el equipo publicó más investigaciones que muestran que cada ave realmente está reaccionando a las aves más cercanas, que el movimiento es el resultado de una serie de reacciones de corto alcance. Con el estudio de 2010, el equipo analizó la velocidad; Esta vez estudiaron orientación. Al medir cómo un cambio de dirección de un pájaro afecta a los que lo rodean, el equipo descubrió que el movimiento de un pájaro solo afecta a sus siete vecinos más cercanos. Entonces, un pájaro afecta a sus siete vecinos más cercanos, y cada uno de los movimientos de esos vecinos afecta a sus siete vecinos más cercanos y así sucesivamente a través de la bandada. Así es como una bandada puede verse como una nube retorcida y cambiante con algunas partes moviéndose en una dirección a una velocidad y otras partes moviéndose en otra dirección y a otra velocidad.

"El ajuste estadístico más cercano para este comportamiento proviene de la física del magnetismo y describe cómo los espines electrónicos de las partículas se alinean con sus vecinos a medida que los metales se magnetizan", informa Wired. "En futuras investigaciones, el equipo de Giardina planea estudiar la acumulación en otros organismos, como especies locales de mosquitos, que demuestran otros patrones de vuelo colectivo".

¿Por qué siete? Es uno de esos números que simplemente funciona en la naturaleza, y lo demostró un enfoque teórico de sistemas para estudiar las bandadas de estorninos. "La interacción con seis o siete vecinos optimiza el equilibrio entre la cohesión grupal y el esfuerzo individual", escriben los investigadores en el estudio.

Incluso si no lo entendemos completamente, una murmuración es fácil de admirar. (Foto: Adam [CC BY 2.0] / Flickr)

El funcionamiento exacto de las murmuraciones de estorninos es algo que aún no hemos entendido completamente, aunque el equipo de Giardina ha avanzado significativamente. Cuando lo hacemos, hay posibilidades emocionantes en la ciencia para aplicar ese conocimiento. El equipo de investigación afirma que sus resultados, así como su enfoque para estudiar el comportamiento "implicaciones para la gestión de la incertidumbre en las redes sociales y tecnológicas".

Pero por ahora, podemos estar en el crepúsculo y observar cómo una bandada de estorninos se mueve como una sola entidad, girando y retorciéndose mientras los individuos se mueven como un todo colectivo. ¿Tienes curiosidad sobre cómo ver esto con tus propios ojos? Grainger Hunt escribe en All About Birds:

"Busque estorninos en los meses más fríos cerca de lecherías, corrales de engorde, viñedos o en cualquier lugar donde haya restos agrícolas. Cuando los encuentre en sus multitudes, masa crítica, por así decirlo, un halcón peregrino probablemente esté cerca, o tal vez un Merlín, Prairie Falcon, Cooper's Hawk o incluso un Red-tailed Hawk. Todos son capaces de invocar la respuesta de la nube, aunque ninguno tan espectacular como un peregrino. Póngase cómodo, recuéstese con sus binoculares y busque el depredador cerca de las áreas más oscuras donde los individuos están más apretados. Mire de cerca, justo fuera de los márgenes de la nube, y deje que la naturaleza se revele ".

Aquí está el video que mencioné anteriormente. Se volvió viral el año pasado y es fácil ver por qué: las murmuraciones son fascinantes. Aquí se pueden ver videos adicionales e igualmente asombrosos de murmuraciones.

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