Skupiny zvierat vedia plniť zložité úlohy aj napriek tomu, že ich jednotlivci majú veľmi obmedzené znalosti o celej skupine. Otázkou, ako vznikajú tieto komplexné formy správania a ako závisia od správania jednotlivca, sa zaoberá najnovší výskum doktorky Kataríny Boďovej z Fakulty matematiky, fyziky a informatiky Univerzity Komenského v Bratislave (FMFI UK).
Výskumníčka Mgr. Katarína Boďová, PhD., z Katedry matematickej analýzy a numerickej matematiky FMFI UK sa odborne venuje štúdiu biologických systémov, v ktorých zohráva veľkú rolu náhodnosť, a ich skúmaniu prostredníctvom matematických modelov a numerických simulácií. Takéto problémy sa objavujú v rôznych oblastiach biológie, napríklad v populačnej genetike či pri kolektívnom správaní zvierat.
„Mravce dokážu vystavať zo svojich vlastných tiel mosty, ryby sa vedia brániť pred oveľa väčšími predátormi a ľudia dokážu vytvárať národné kultúrne dedičstvo,“ opisuje doktorka Boďová.
„Doposiaľ sa na identifikáciu princípov kolektívneho správania používali prevažne techniky, ktoré ignorovali takúto rôznorodosť typov správania, závislosť pohybu od priestoru či náhodné vplyvy,“ vysvetľuje matematička UK.
Rôzne typy správania jednotlivcov
V tejto najnovšej práci, ktorú nedávno publikovala vo vedeckom časopise PLOS ONE, predstavila nový matematický prístup ku skúmaniu správania zvierat. Tento prístup vo forme pravdepodobnostných hybridných modelov pripúšťa rôzne typy správania jedincov. Je schopný identifikovať princípy správania jednotlivca, interakcie medzi jedincami, ako aj vplyv prostredia na toto správanie.
„Vďaka rozvoju technológií máme k dispozícii stále väčšie množstvo komplexnejších dát o pohybe a správaní zvierat. To však zároveň prináša problém, ako z nich efektívne dešifrovať kľúčovú informáciu, ktorá by nám umožnila odhaliť princípy stojace za fascinujúcim kolektívnym správaním. Pátranie sťažuje fakt, že pohyb zvierat je typicky sprevádzaný náhlymi zmenami správania jednotlivcov, ktorí menia svoj vnútorný stav – napríklad držanie tela či smer pohybu, a to v zdanlivo náhodných okamihoch,“ hovorí doktorka Boďová.
Hľadanie odpovedí
Novú metódu plánujú výskumníci ďalej použiť na identifikáciu sociálneho správania v iných komunitách zvierat.
Budú napríklad hľadať odpoveď na to, ako sa mravce vyrovnajú s prípadom, keď časť ich populácie bude infikovaná patogénom, a zaujímať ich bude špeciálne altruistické správanie v rámci kolektívu. To pomôže odhaliť rýchlosť šírenia infekcie v takejto populácii.
Mladá výskumníčka sa na FMFI UK vrátila zo zahraničia prostredníctvom grantového programu Ministerstva školstva, vedy, výskumu a športu SR Návrat domov, ktorý jej pomohol pokryť náklady s presunom zo zahraničia a so zabezpečením štartovacích podmienok pre ďalší výskum.
„Významnou pridanou hodnotou výskumu doktorky Kataríny Boďovej je fakt, že dokážeme motivovať našich medzinárodne úspešných mladých vedcov k návratu domov a vytvoriť im adekvátne podmienky pre špičkovú vedeckú činnosť. Podotýkam, že je nevyhnutné poskytnúť mladým vedcom doma také podmienky, aby nedochádzalo k ich odchodu do zahraničia, a to často bez perspektívy návratu na naše výskumné pracoviská,“ zdôraznil prof. RNDr. Karol Mičieta, PhD., rektor UK v Bratislave.
