模仿帮助羊解决困境

模仿行为在动物的许多集体现象中起着关键作用。对放牧绵羊集体运动的分析表明，绵羊很快重新组合，与缓慢分散阶段交替，在此阶段它们模仿邻居的行为。这项研究于2015年9月28日由来自CNRS、CEA和阿伯丁大学、尼斯Sofia Antipolis大学和图卢兹三世的研究员保罗萨巴捷发表在《PNAS日报》上。说明绵羊相互模仿的强度对羊群最大限度地探索放牧区域的能力起着至关重要的作用，同时也最大限度地减少了面临潜在危险时重组所需的时间。

许多动物都是群居的，比如鱼类和动物群。这种生活方式通过增强抵御捕食者的能力给个体带来了许多好处。有时候还能大大提高觅食的效率。在这些动物群体中，模仿是许多集体现象的基石。然而，随着时间的推移，个体不会经常或以相同的强度相互模仿，这将增加集体行为的复杂性。群体行为取决于每个动物对其邻居的行为相对于其自身动机的重要性。理解这两种影响是如何结合起来决定群体中每个人的决策，对于理解许多集体现象的复杂动态是至关重要的，

为了研究这些现象，研究人员分析了100只美利奴羊在受控条件下在普罗旺斯沙龙的Domaine du Merle放牧的集体运动。他们证明了这些运动具有间歇性动力学：缓慢的分散阶段与巩固阶段和非常快速的运动交替进行，在此期间，绵羊模仿已经在运动的群体。对这些重组和模拟阶段的分析表明，它们类似于雪崩：它们的振幅是随机的，分布在非常大的范围内。在群体的尺度上，这个系统看起来类似于所谓的“临界”状态。

此外，通过使用数学模型再现绵羊之间的相互作用及其对自发行为的影响，科学家们证明了模仿的强度在最大化觅食面积和最小化群体时间的过程中起着至关重要的作用。它需要重组。这些研究表明，绵羊观察到的间歇性动态源于这样一个事实，即每个人都需要平衡两个相互矛盾的动机：探索足够多的新放牧区以寻找食物，同时与其他羊群成员保持联系，以便受益于紧密群体提供的保护。

这些结果也为当前关于生命系统“临界性”的争论提供了新的内容。既不太无序也不太严密的组织——统计物理中关键现象的签名之一——绵羊将能够有效应对外界干扰，这种优势是可以被进化选择的。这项研究表明，当绵羊感觉到捕食者的存在时，这种行为可能是至关重要的。这将使小组能够发展“集体智慧”和传播信息。

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