Grannarnas beteende har avgörande betydelse för hur den enskilda individen agerar och dÀrmed för stimmet eller flocken. Kollektiva beteenden utvecklas dessutom mycket snabbt. Det visar en ny studie av hur fiskar pÄ bara tre generationer kan avlas till att simma i stim.

Enorma fiskstim, stora flockar av skenande gnuer pÄ savannen och jÀttelika svÀrmar av insekter och fÄglar Àr vanligt förekommande i naturen. Kollektiva beteenden tros vara viktiga för att undvika att bli uppÀtna av rovdjur. Men vad rör sig i hjÀrnan hos en individ som rör sig i en koordinerad flock? Och vilka beteenden förÀndras nÀr flockbeteenden utvecklas?

Dessa frĂ„gor har en ny interdisciplinĂ€r studie delvis löst. Genom selektiv avel pĂ„ guppyer har forskare vid Stockholms universitet fĂ„tt enskilda fiskar att röra sig i samma riktning som sina gruppkamrater. FörĂ€ndringen hjĂ€lper forskarna att förstĂ„ vad som hĂ€nder nĂ€r en guppy ”blir till en sill”, och börjar röra sig i stim. Efter tre generationers selektion pĂ„ polarisering, graden av likriktat simmande, har forskarna funnit att graden av likriktat simmande ökar med 15 procent hos de fiskar som avlats för dessa egenskaper. De formar dessutom tĂ€tare grupper.

Vidare visar studien att ökad simhastighet, framför allt nÀra andra individer, samt ökad förmÄga och vilja att följa rörelseförÀndringar hos sina kamrater nÀr de Àr i större grupper, Àr faktorerna bakom den ökade polariseringen. Resultaten visar att kollektiva beteenden kan utvecklas mycket snabbt (med evolutionÀra mÄtt) samt att hastighet och kÀnslighet för riktningsförÀndringar Àr de huvudsakliga faktorerna bakom sÄdan evolution.

– Det mest intressanta med den hĂ€r studien Ă€r att vi kunnat testa en av teorierna om hur koordinerade rörelsemönster utvecklas, och bekrĂ€ftat den med experimentella data. Resultaten visar att enskilda individers uppmĂ€rksamhet pĂ„ ”grannarnas” rörelsemönster Ă€r en viktig förklaring till varför synkroniserade grupper – som stim och flockar –utvecklas, sĂ€ger en av studiens förstaförfattare, Alexander Kotrschal vid Zoologiska institutionen, Stockholms universitet och nederlĂ€ndska Wageningen University.

Forskarna vid Zoologiska institutionen undersöker nu andra beteenden och Àven hur hjÀrnans strukturer förÀndras efter stimsimningsselektionen.

– Det verkar som att den ökade stimsimningsförmĂ„gan leder till fördelar nĂ€r en grupp fiskar försöker undvika att bli uppĂ€tna av ett rovdjur. Detta och mĂ„nga andra till synes givna samband kan nu för första gĂ„ngen testas experimentellt med dessa selektionslinjer. Resultaten lĂ€r oss mycket om komplexa beteenden Ă€ven hos exempelvis flockar av gnuer, stim av vĂ„ra vanliga matfiskar och stora fĂ„gelflockar, sĂ€ger Niclas Kolm, professor vid Zoologiska institutionen och seniorförfattare till studien.

NÀsta steg Àr att förstÄ vad som förÀndras i hjÀrnan under evolutionen av stimbeteenden. Nya resultat tyder pÄ att regioner i hjÀrnan som normalt associeras med avancerade kognitiva förmÄgor sÄsom beslutsfattande och minne förstoras under evolutionen av dessa kollektiva beteenden.

– Detta Ă€r ovĂ€ntat dĂ„ det tyder pĂ„ att dessa beteenden krĂ€ver högre kognitiv förmĂ„ga Ă€n vĂ€ntat och kanske inte Ă€r sĂ„ ‘enkla’ som vi tidigare trott. Ytterligare analyser av fiskarnas hjĂ€rnor vid SUBIC, Stockholm University Brain Imaging Centre, kommer att gĂ„ vidare med detta, sĂ€ger Niclas Kolm.

Resultaten publicerades i den vetenskapliga tidskriften Science Advances 2 december 2020. Se ”Rapid evolution of coordinated and collective movement in response to artificial selection”.


Kontakt

Niclas Kolm, professor vid Zoologiska institutionen, Stockholms universitet
tfn 0730980809, e-post niclas.kolm@zoologi.su.se

Alexander Kotrschal, forskare vid Zoologiska institutionen, Stockholms universitet
tfn 0765751661, e-post alexander.kotrschal@zoologi.su.se

Om forskningsprojektet
I det tvĂ€rvetenskapliga projektet ingĂ„r forskare frĂ„n flera omrĂ„den. Matematikerna leds av David Sumpter vid Uppsala universitet, etologerna leds av Niclas Kolm vid Stockholms universitet, informationsteknologerna leds av Kristiaan Pelckmans vid Uppsala universitet och genetikerna leds av Judith Mank vid University of British Columbia. FinansiĂ€rer Ă€r Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse samt VetenskapsrĂ„det. Projektet Ă€r det första nĂ„gonsin att selektera pĂ„ ”collective motion”.

Stockholms universitet bidrar till det hÄllbara demokratiska samhÀllets utveckling genom kunskap, upplysning och sanningssökande. 

Prenumerera pÄ universitetets nyhetsbrev om aktuell forskning, utbildning och samarbetsmöjligheter su.se/nyhetsbrev

Presskontakt:
PresstjÀnsten
Telefon:
08-16 40 90
Epost:
press@su.se