隨著森林砍伐、氣候變化和其他壓力威脅棲息地,黑猩猩如何適應(yīng)?
一個(gè)跨學(xué)科的研究小組已經(jīng)轉(zhuǎn)向物質(zhì)的物理規(guī)律來探索這個(gè)問題的一個(gè)方面:動物將如何聚集并穿越它們的領(lǐng)地,因?yàn)樗鼈兣c物種其他成員共享的地形將會縮小。
為了模擬黑猩猩的行為,科學(xué)家們根據(jù)描述原子和分子在受限空間中運(yùn)動的常用方程,創(chuàng)建了一個(gè)計(jì)算機(jī)模型。
布法羅大學(xué)物理學(xué)教授蘇拉吉特森(Surajit Sen)說:“我們認(rèn)為,看看能否利用我們的物理建模來模擬動物的行為,將是一件有趣的事情?!蔽覀凅@訝地發(fā)現(xiàn)它起作用了。我們的模型表明,如何爭奪一種重要的資源——食物——將影響黑猩猩在特定地區(qū)的傳播方式。"
該模擬成功地復(fù)制了研究人員在野外目擊的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)中報(bào)道的一些黑猩猩行為。森說,該模型可以在未來擴(kuò)展,以預(yù)測不斷縮小的棲息地將如何影響黑猩猩種群。
他與UB物理學(xué)博士候選人馬修魏斯特利和靈芝行為專家阿尼迪亞辛哈博士一起進(jìn)行了這項(xiàng)研究。他是班加羅爾國家高等研究院的教授和院長,也是自然保護(hù)基金會的高級科學(xué)家。在邁索爾,都在。
將黑猩猩塑造成粒子
正如westley解釋的那樣,團(tuán)隊(duì)使用的建模技術(shù)非常簡單。
他說:“我們將每只黑猩猩建模為一種粒子,它可以吸引或排斥附近的其他物體?!拔覀儧Q定所有黑猩猩都會被食物吸引,而被其他爭奪食物的黑猩猩排斥?!?
模擬中用到的關(guān)鍵方程是牛頓第二運(yùn)動定律,指出加速度=力/質(zhì)量。
黑猩猩是等式中的大眾,力量包括對食物的吸引和對其他黑猩猩的排斥。通過給每個(gè)單元賦值,并確定該單元開始影響黑猩猩的距離,該團(tuán)隊(duì)可以模擬動物和食物以及彼此的運(yùn)動方向和速度。
這項(xiàng)研究于2014年9月發(fā)表在《自然界最長的線索:生物學(xué)、信息、數(shù)學(xué)和物理學(xué)的新前沿》一書中,該書由美國國家高等研究院的兩名研究人員編輯。
從自然中可以看出
辛哈說:“這個(gè)模型有效地再現(xiàn)了自然界中看到的一些黑猩猩行為。
他說:“一旦模擬運(yùn)行一段時(shí)間并達(dá)到平衡狀態(tài),我們將看到黑猩猩在領(lǐng)地內(nèi)聚集成不同的群體,就像它們在自然界一樣。“我們也看到每個(gè)群體的一些成員移民加入其他群體,這是這個(gè)男性保護(hù)社會中女性的普遍行為?!?
研究人員還成功擴(kuò)展了他們的基本模型,以模仿西非幾內(nèi)亞一群黑猩猩的觀察特征,這些黑猩猩獲取食物的途徑有限。
為此,研究小組做了一些改變,包括減少可用食物來源的數(shù)量,讓雄性和雌性黑猩猩相互吸引。
在平衡狀態(tài)下,這個(gè)擴(kuò)展的模擬表明,許多雄性黑猩猩離開它們的家庭群體,加入另一個(gè)群體或獨(dú)自游蕩。對于傾向于留在土著群體的男性來說,這種行為有點(diǎn)不尋常,但這正是一位靈長類動物研究人員在幾內(nèi)亞研究黑猩猩20多年時(shí)所看到的。
森說:“我們認(rèn)為生物可以被視為粒子,這是一種心理障礙,但事實(shí)上,動物做出的許多決定都是基于基本的吸引和拒絕:對食物和其他資源的吸引,以及對危險(xiǎn)的拒絕?!俺酥猓也幌雽λM(jìn)行哲學(xué)思考;模型的運(yùn)行純屬巧合?!?
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