html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

Ученые назвали колонию королевских пингвинов двумерной жидкостью

Giphy

Ученые исследовали структуру нескольких гнездовых колоний королевских пингвинов и обнаружили, что ее можно описать с помощью модели двумерной жидкости, в которой взаимодействие между элементами аналогично взаимодействию неполярных молекул. Компьютерное моделирование колонии показало, что ее структура больше всего похожа на стеклообразное состояние вещества и служит для птиц компромиссом между колониями большой плотности и расположением поодиночке. Такая организация колонии позволяет ей быстро реагировать на внешние возмущения, пишут ученые в Journal of Physics D: Applied Physcis.

Для исследования биологических или социальных систем, состоящих из большого числа элементов, часто используются физические модели. Как правило, это или статистические модели, или модели, в которых вся система описывается как сплошная среда — например, жидкость, текущая за счет перепада давлений. Очень часто для описания толпы людей, птичьей стаи, колонии микроорганизмов или, например, транспортных потоков в городе, используются модели, которые до этого предлагались для изучения взаимодействия молекул в жидкости, кристалле или аморфном теле.

Ученые из Германии, Франции, Монако и США под руководством Ричарда Герума (Richard Gerum) из Университета Эрлангена — Нюрнберга предложили с помощью одной из подобных физических моделей описать колонию королевских пингвинов. Для этого исследователи провели анализ аэрофотографий нескольких колоний пингвинов на архипелагах Крозе и Кергелен в Индийском океане, сделанных в разные годы (с 2008 по 2016) в период выведения птенцов. В это время пингвины собираются в гнездовые колонии, в которых они в течение продолжительного времени находятся на постоянных позициях парами или по одиночке. На полученных фотографиях ученые фиксировали отдельных пингвинов и пары (в них расстояние между особями составляет меньше 45 сантиметров) и анализировали среднее расстояние между птицами и количество соседей у каждой из них.

Структура колонии королевских пингвинов: слева представлена аэрофотография колонии, а справа — карта числа соседей для каждого пингвина на этой фотографии

Richard Gerum et al./ Journal of Physics D: Applied Physics, 2018

Оказалось, что в среднем в такой колонии на один квадратный метр территории приходится полторы птицы (при этом, например, те пингвины, которые в этот же период находятся за пределами колонии, располагаются значительно более тесными группами — примерно по три особи на квадратный метр). Для гнездовой колонии оказалось характерно два максимума расстояния между пингвинами — около 30 сантиметров для пар и около 65 сантиметров для отдельных пингвинов. При этом ученые отмечают, что если пары пингвинов рассматривать как один отдельный элемент, то два максимума объединяются и распределение можно описать одним гауссовым пиком, при этом все элементы образуют разупорядоченную гексагональную сетку, в среднем с шестью соседями у каждого.

Чтобы количественно описать полученные результаты, ученые предложили использовать модель двумерной жидкости, в которой взаимодействие между элементами описывается потенциалом Леннард—Джонса, а их движение определяется температурой. Обычно этот тип взаимодействия используется при описании парного взаимодействия неполярных молекул, но в данном случае использование такой модели позволило точно описать и взаимодействие пингвинов между собой, и общую динамики всей колонии. Численные оценки были сделаны с помощью компьютерного моделирования методом молекулярной динамики.

Моделирование позволило получить несколько интересных результатов. Во-первых, оказалось, что разброс в расстоянии между элементами, характерный для колонии королевских пингвинов, больше чем разброс в размере птиц. Это значит, что на взаимодействие между особями влияют не только их анатомические характеристики, но и другие индивидуальные особенности. Во-вторых, поскольку все пингвины в течение всего периода существования колонии находятся примерно на одной и той же позиции, разупорядоченную гексагональная структура двумерной жидкости можно считать замороженной, то есть фактически находящейся в стеклообразном состоянии.

Ученые отмечают, что возможность описания колоний пингвинов с помощью физических моделей поможет точнее предсказывать механизмы их миграции, например, в результате климатических изменений или из-за других внешних воздействий.

Исследованию миграции пингвинов и динамики численности их колоний в различных точках Южного полушария посвящено довольно большое количество исследований. Совсем недавно в рамках одного из них в Антарктиде нашли одну из крупнейших колоний пингвинов Адели, которая насчитывает примерно 1,5 миллиона особей. Другая группа орнитологов обнаружила, что если живущие в одной колонии очковые пингвины охотятся группами, то это помогает им увеличить количество добычи.

Александр Дубов



Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с nplus1.ru

1

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • nplus1.ru
          • ученые
          • университет
          • исследования
          • домен nplus1.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции