Comportamento collettivo negli animali: meccanismi, tipi e implicazioni ecologiche

Gli animali coloniali a tempo pieno rientrano in questa categoria in linea di principio, ma in pratica le specie di interesse qui sono quelle che formano gruppi temporanei. Gli animali coloniali sono stati studiati per molti anni, e di solito si basano su qualche tipo di relazione familiare. Il comportamento collettivo temporaneo è un fenomeno ben noto, ma poco studiato fino ad ora.

Sono state proposte diverse funzioni, come segue:

1. Protezione dai predatori.

1.1 Un banco di pesci è meglio protetto dalla predazione rispetto a un singolo pesce: vedi banchi e scuole. Un metodo con cui i banchi di pesci o gli stormi di uccelli possono contrastare i predatori è l'"effetto confusione del predatore". Questa teoria si basa sull'idea che diventa difficile per i predatori distinguere gli individui dai gruppi, perché gli obiettivi in movimento creano un sovraccarico sensoriale del canale visivo del predatore.

1.2 Un secondo potenziale effetto anti-predatore delle aggregazioni animali è l'ipotesi dei "molti occhi". Man mano che la dimensione del gruppo aumenta, il compito di scrutare l'ambiente per i predatori è distribuito su molti individui. Questo dà un più alto livello di vigilanza e permette più tempo per l'alimentazione individuale.

1.3 Una terza possibilità è l'effetto "diluizione dell'incontro". Hamilton propose che l'aggregazione degli animali fosse dovuta ad un evitamento "egoistico" di un predatore, e fosse una forma di ricerca di copertura. Un'altra formulazione della teoria combinava l'evitamento e la diluizione. Si suggeriva che le potenziali prede potessero trarre beneficio dal vivere insieme, poiché un predatore ha meno probabilità di imbattersi in un singolo gruppo che in una distribuzione sparsa. Per quanto riguarda l'attacco, si pensava che un predatore ha meno probabilità di mangiare un particolare animale quando è presente un numero maggiore di individui. In sintesi, un individuo ha un vantaggio se si trova nel più grande dei due gruppi (supponendo che la probabilità di rilevamento e di attacco non aumenti sproporzionatamente con la dimensione del gruppo).

2. Migliore foraggiamento: Un branco di pesci o un gruppo di animali è migliore nel foraggiamento.

3. Movimento più facile: Gruppi di animali che si muovono insieme (come i pesci o gli uccelli) risparmiano energia. Molti degli uccelli più grandi volano in stormi. Volare in stormi aiuta a ridurre l'energia necessaria. Molti grandi uccelli volano in una formazione a V, che aiuta gli individui a risparmiare il 12-20 % dell'energia di cui avrebbero bisogno per volare da soli. Nodi rossi Calidris canutus e Dunlins Calidris alpina sono stati trovati in studi radar a volare 5 km all'ora più velocemente in stormo rispetto a quando volano da soli.

4. Interazione sociale: Questo può essere visto con i pesci, come le aringhe. Se un animale viene separato dal gruppo, si sentirà stressato.

5. Fattori speciali entrano in gioco con gli uccelli migratori, o uccelli che si riuniscono in grandi stormi, come gli storni. Il comportamento degli uccelli ha una componente di apprendimento più grande di quella dei pesci. Oltre ai fattori elencati sopra c'è la possibilità che gli stormi di uccelli migratori siano bravi ad insegnare agli uccelli del primo anno come fare la migrazione con successo. Le rotte specifiche possono essere programmate geneticamente o apprese in varia misura. Le rotte prese nella migrazione di andata e ritorno sono spesso diverse.

Il termine usuale per gli insetti che non sono sempre in una colonia fissa, ma si muovono in gran numero è sciame. Ci sono molti buoni esempi. Le formiche dell'esercito per esempio. Il meglio ricercato è la locusta.

Sciame di locuste

Le cavallette sono la fase di sciamatura delle cavallette a corna corte della famiglia Acrididae. Sono specie che possono riprodursi rapidamente in condizioni adatte. Poi si riuniscono in grandi gruppi e diventano migratori. Formano bande come ninfe e sciami come adulti - entrambi possono viaggiare per grandi distanze, spogliando rapidamente i campi e danneggiando notevolmente i raccolti.

Non c'è differenza tassonomica tra le specie di locuste e cavallette, e in inglese il termine "locust" è usato per le specie di cavallette che cambiano morfologicamente e comportamentalmente sull'affollamento, per formare sciami o gruppi di cavallette. Questi cambiamenti, o polimorfismo di fase, sono stati inizialmente pensati come specie separate.

Una ricerca dell'Università di Oxford ha dimostrato che la sciamatura è una risposta al sovraffollamento. L'aumento della stimolazione tattile delle zampe posteriori causa un aumento dei livelli di serotonina. Questo fa sì che la locusta cambi colore, mangi molto di più e si riproduca molto più facilmente. La trasformazione della locusta nella varietà a sciame è indotta da diversi contatti al minuto per un periodo di quattro ore. Si stima che gli sciami più grandi abbiano coperto centinaia di miglia quadrate e consistevano di molti miliardi di locuste. Le piaghe delle locuste appaiono sia nella Bibbia che nel Corano, compresa una delle piaghe bibliche d'Egitto, dove le locuste mangiarono tutti i raccolti dell'Egitto.

Modellare grandi gruppi

Spesso si pensa che gli animali in una mandria seguano regole semplici, come

1. Muoviti nella stessa direzione del tuo vicino
2. Stai vicino ai tuoi vicini
3. Non entrare in collisione con i tuoi vicini

Studi recenti hanno dimostrato che un animale sceglie solo da cinque a sette altri animali e si allinea con loro. Questo sembra essere indipendente dalla distanza. Un altro possibile approccio alla modellizzazione è quello di dire che tutti gli animali entro una certa distanza sono tenuti sotto controllo per l'allineamento.

I primati sono un buon esempio di animali che vivono quasi sempre in piccoli gruppi. I gruppi sono basati su una famiglia, un gruppo di famiglie, o femmine "possedute" da un maschio dominante, insieme alla prole.