物理學研究表明：羊群在交替領導中實現集體智慧

(資料圖片僅供參考)

對許多科學家來說，動物群體的集體運動是一個有吸引力的研究課題。了解這些集體行為有時可以啟發開發促進積極社會變革的策略，以及模仿自然的技術。許多研究將群體行為描述為一個自組織的過程，群體中的個體不斷調整自己的方向和速度，最終實現“集體”運動。然而，這種觀點沒有考慮到許多動物群體所表現出的等級結構，也沒有考慮到有一個“領袖”引導道路可能帶來的好處。

Luis Gómez-Nava, Richard Bon 和Fernando Peruani，三位來自蔚藍海岸大學、圖盧茲大學和CY塞爾吉-巴黎大學(Université Côte d’azur, Université de Toulouse, CY Cergy Paris Université)的研究人員最近用物理理論來研究羊群的集體行為。研究結果表明，通過領導者和追隨者的角色交替，羊群最終實現了某種形式的“集體智慧”，這一研究已發表在《自然物理》上。

“在大多數群居動物系統中，集體運動不是一個連續的過程，而是階段性地發生:集體運動間歇地被休息或進食等活動打斷，”Peruani說，“然而，大多數集體運動研究，包括實驗和理論研究，都只考慮從開始到結束一直都處于連續移動狀態的群體。此外，人們通常認為，蜂群行為需要個體不斷協商旅行方向。”Peruani和他的同事最近工作的關鍵目標是研究動物系統的集體運動，在實驗中，他們仔細研究了羊群在不同時間間隔內的自發行為。他們分析了單個群體成員的運動軌跡，記錄了動物整體移動的空間順序和方向，同時也評估了個體動物移動速度之間的相關性。研究人員的發現表明，當羊群成群移動時，羊會在領導者和追隨者的角色之間交替。因此，在羊群的控制權轉移到另一只羊之前，領頭羊只領導羊群一段時間。通過定期更換臨時領導人，這個群體能夠展現出信息匯集和集體智慧。

總的來說，這組研究人員最近的工作強調了一種可能性，即一些自然發生的集體動物策略利用了等級制度和民主組織方案。在未來，他們的觀察可能會引發新的研究，以調查這些有趣的動物集體行為的物理和生物學基礎。

該研究論文題為"Intermittent collective motion in sheep results from alternating the role of leader and follower"，已發表在Nature Physics期刊上，主要作者為CY塞爾吉-巴黎大學的Fernando Peruani。

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參考資料： DOI: 10.1038/s41567-022-01769-8

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