飛鳥為什么不會相撞？

貝小戎

美國普林斯頓大學(xué)行為生物學(xué)家伊恩·庫森說，螞蟻、魚和鳥有能力在整個獸群里傳遞關(guān)于群體的身體動態(tài)的信息。比如螞蟻可以用信息素在蟻群內(nèi)交流，螞蟻通過簡單的小范圍互動能形成復(fù)雜的模式。人類是自私的，而螞蟻是社會化的生物。我們都想節(jié)省通行時間，哪怕是以他人的時間為代價，而螞蟻是為整個群落而工作。從這個意義上說，我們作為人群是最原始的生物。我們沒有進(jìn)化出群體活動時的集體智商，我們無法超出局部的互動規(guī)則。魚群或遷移的動物在突然行動時，領(lǐng)袖扮演著重要的角色，有一些個體擁有往何處去的必要的信息，其他動物只要跟著就行了。

另一種說法是，許多大型的鳥類如天鵝和塘鵝以V字形或梯形編隊飛行，這樣既能提高飛行效率，又能避免碰撞。阻力能夠降低65%，飛行距離可以提高70%，因?yàn)槊恳恢圾B都處于前面一只鳥的翼尖渦流造成的上升氣流中。只有頭鳥得不到這種好處，但鳥群中的其他鳥會輪換當(dāng)頭鳥，以共同承擔(dān)這種壓力。

實(shí)際上，鳥群的梯形編隊很少是完美的V字形，往往是J字形。但無論是哪種形狀都可以讓所有的鳥獲得對前面同類的最佳視野，以便與它保持安全的距離。飛行時，鳥群中的鳥之所以不會相互碰撞，是因?yàn)樗鼈兊囊曈X系統(tǒng)比人類的更發(fā)達(dá)，它們的新陳代謝和肌肉的反應(yīng)速度也更快。

意大利國家博物館的馬西莫宮里有許多價值連城的古代錢幣、珠寶和雕塑。但物理學(xué)家卡瓦尼亞卻能夠說服保安，允許他把許多觀測設(shè)備弄到博物館的屋頂上去觀察鳥群。因?yàn)闅W盟同意他的研究，希望他的研究項目能夠獲得重要的科學(xué)數(shù)據(jù)。一個物理學(xué)家為什么要研究鳥類呢？這是因?yàn)椋?004至2007年，歐盟組織了一個名為“飛行中的椋鳥”的研究，動用了意大利、法國、德國、匈牙利和荷蘭等國的七個研究機(jī)構(gòu)，成員中有生物學(xué)家、物理學(xué)家、計算機(jī)科學(xué)家，他們的目標(biāo)不僅是收集數(shù)據(jù)，還要改進(jìn)對鳥群的3D模擬，以便幫助人們理解人類的群體行為，如時尚、風(fēng)潮、金融市場的群體行為。彼得·米勒在《聰明的獸群》一書中說，卡瓦尼亞之所以選擇了馬西莫宮，是因?yàn)樗挥诨疖囌靖浇粋€開闊的廣場上，廣場四周都是樹，冬季的每個下午，椋鳥在羅馬郊外的農(nóng)田和墓地覓食后都會回到市內(nèi)的鳥窩，它們之所以在這里筑巢大概是因?yàn)檫@些地方比郊區(qū)暖和，而且沒有天敵。黃昏時分，這些鳥群會在天空中上演半個多小時的特技表演，它們有時像一股煙霧，有時又像一條擺動的緞帶。

卡瓦尼亞和他的團(tuán)隊把鳥群的移動做成了3D圖像后意外地發(fā)現(xiàn)，鳥群中鳥的分布是不均勻的，在鳥群邊緣的鳥比中心更密集，就像在一輛擁擠的公交車上，中央的乘客悠閑地聊天，車門附近卻很擁擠。更有趣的發(fā)現(xiàn)是，鳥群中的鳥能看到它附近的15只到16只同類，但它只注意它兩側(cè)而非前后的六七只鳥的活動。鄰近的鳥距離它的遠(yuǎn)近不重要，重要的是數(shù)量，它們只根據(jù)鄰近的同類來改變飛行速度和方向，這就能保證整個鳥群朝同一方向飛行。進(jìn)化為什么選擇了“六”或“七”作為神奇的數(shù)字，為什么不是“四”或“五”呢？一種解釋是“七”是鳥類認(rèn)知能力的極限，它們無法跟蹤七個以上的物體的活動，另一種解釋是，“七”是在群體中傳遞信息時的最佳數(shù)字。你也許以為你溝通的個體越多越好，但如果你跟太多人溝通，你會得到太多嘈雜的不準(zhǔn)確的信息。這樣的話，如果發(fā)生了什么重要的事情，等你搞清楚狀況后可能就為時已晚了。