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Istruire i pesci, muoversi in modo sincrono nell'acqua:la velocità con cui cambiano direzione e la coordinazione di questi movimenti improvvisi sono affascinanti, ma come fanno? Negli sport umani, i giocatori professionisti possono anticipare i movimenti dei loro compagni di squadra, e questo permette anche loro di reagire rapidamente. Secondo una nuova Bioispirazione e Biomimetica studio condotto da ricercatori del Science of Intelligence Cluster of Excellence presso Humboldt-Universität zu Berlin (HU Berlin) e IGB, il pesce può fare lo stesso.
Usando un pesce robotico, il team ha dimostrato che i guppy possono anticipare il comportamento del loro conspecifico artificiale e prevedere sia la direzione che la dinamica dei suoi movimenti. Le informazioni scientifiche sull'anticipazione aiutano anche a programmare i robot per dedurre le intenzioni di azione delle persone.
Il termine anticipazione deriva dal latino "anticipare", che significa "prevedere" o "prevedere". In un contesto sociale, l'anticipazione è un processo in due fasi che implica una previsione iniziale delle azioni dell'altro, seguita da un'azione di se stessi che sta integrando la previsione iniziale. In altre parole, prevedo cosa stai per fare e agirò di conseguenza. L'anticipazione fa parte di concetti più ampi come la reattività sociale o la cosiddetta competenza sociale.
"Prevedere e prevedere cosa faranno le parti sociali in futuro può essere un grande vantaggio nelle interazioni sociali, se il proprio comportamento può essere modificato in modo adattivo", ha spiegato il professor Jens Krause, ecologista comportamentale presso HU Berlin e IGB, che ha condotto lo studio .
Utilizzando l'esempio del pesce che si muove in modo sincrono in una scuola, il team di ricerca ha studiato l'ipotesi se gli individui anticipino i movimenti dei loro vicini al fine di ridurre al minimo i tempi di reazione quando le parti sociali cambiano direzione. Inoltre, sulla base di esperimenti precedenti, i ricercatori hanno ipotizzato che gli animali organizzati in gruppi possano anticipare le aree dell'habitat che una parte sociale visiterà in futuro.
Nell'allevamento ittico, meccanismi simili agli sport di squadra professionistici
"Sappiamo dagli studi che i professionisti negli sport con la palla possono prevedere la curva di volo o la posizione dell'impatto della palla anche prima che la palla venga lanciata o calciata interpretando i primi movimenti del corpo e le posizioni del giocatore che la lancia. E lo fanno molto meglio dei laici . L'anticipazione è innata in noi umani, ma può essere migliorata attraverso l'allenamento e la pratica. Un banco di pesci si muove molto velocemente e conosciamo già alcuni aspetti che lo influenzano. Ma quello che non sapevamo fino ad ora è se l'anticipazione fa parte di questo processo complesso", ha affermato David Bierbach, ricercatore del Cluster of Excellence e autore principale dello studio.
I ricercatori hanno lasciato che singoli guppy vivi (Poecilia reticulata, un piccolo pesce occasionalmente in branco) nuotino insieme a un pesce robotico che in precedenza aveva dimostrato di essere un conspecifico accettato. Il pesce robotico ha sempre nuotato lungo lo stesso percorso a zigzag nella vasca sperimentale, terminando in uno degli angoli, il che ha permesso al pesce vivo di apprendere sia la posizione del bersaglio finale che i giri specifici del robot in tre prove consecutive.
Le risposte del pesce vivo sono state classificate in termini di anticipazione globale, definita come il tempo relativo prima che il pesce robot raggiungesse la sua posizione finale. Inoltre, i ricercatori hanno determinato l'anticipazione locale, ovvero i tempi e la posizione dei turni del pesce vivo in relazione a quelli del pesce robotico.
E infatti, il pesce ha mostrato un comportamento anticipatorio su scala globale:nella terza prova sperimentale, più della metà dei pesci ha raggiunto l'angolo bersaglio del pesce robotico significativamente prima del pesce robotico stesso. Per quanto riguarda l'anticipazione locale, è emerso che il comportamento di virata del pesce in risposta al robot è cambiato nel corso delle prove:inizialmente il pesce si è girato dietro al robot, ma questo è stato invertito nell'ultima prova, quando hanno persino cambiato direzione leggermente prima del robot.
"I risultati mostrano che i pesci sono in grado di anticipare il comportamento delle parti sociali e persino migliorarlo attraverso l'allenamento. Quindi questa è un'altra spiegazione del perché i pesci in una scuola - che si conoscono bene - sono capaci di movimenti collettivi estremamente veloci, " ha detto David Bierbach. Esperimenti come questi sono importanti anche per comprendere i modelli di intelligenza biologica e sviluppare tecnologie intelligenti. + Esplora ulteriormente
