一个鱼群有多少条鱼
尤其是当他们研究结构的形成时。来自杜塞尔多夫海因里希海涅大学 (HHU) 和布里斯托尔大学(英国)的研究小组利用多粒子物理学领域的方法研究了斑马鱼(Danio rerio，也称为“斑马鱼”)的成群行为。在科学杂志《自然通讯》中，他们解释说，只有三只鱼的群体已经以与大鱼群类似的方式移动，而相比之下，两条鱼表现出完全不同的行为。
“三人成群”这句话似乎不仅仅适用于“三个调查员”和三个火枪手。在各种科学现象中——例如原色或空间维度——三种选择也足以表征不同的状态。
物理学家现在已经研究了各种大群生物的行为方式。他们想知道个体成员的运动模式改变并成为协调的群体运动所需的最小群体规模。三似乎确实是斑马鱼的关键数字。
物理学家在布里斯托尔的一个水族馆安装了同步相机来测量斑马鱼的三维游泳轨迹。他们系统地记录了不同鱼群规模(两条、三条、四条和五十条鱼)的轨迹。
在下一步中，他们寻找游泳轨迹中的有序实例。他们发现了各种运动模式：鱼要么都朝同一个方向游动，要么一起绕圈游动。当它们朝同一方向移动时，它们要么并排游动，要么一个接一个地游动。
一对孤立的鱼喜欢依次移动——一条鱼在前面，另一条在后面。然而，三条鱼并排游动，似乎谁都不想成为最后一个。并且：这种并排游动的习惯也是一大群鱼的特征。
研究人员随后还在一所大学校内标记了小组。他们确定学校内的三人小组的行动方式与孤立的三人小组非常相似。然而，当他们只标记两个邻居时，他们在学校的行为与孤立的一对不同。来自杜塞尔多夫(现维也纳)的亚历山德拉·赞佩塔基(Alexandra Zampetaki)博士是该研究的共同主要作者，该研究现已发表在《自然通讯》上，他指出：“实际上，三只鱼形成一个鱼群，但两条是不够的。”
“这个简单的发现最初只适用于斑马鱼。然而，这些概念也可以转移到动物群的其他例子上。”通讯作者、布里斯托大学 C. Patrick Royall 教授(现供职于巴黎 EPSCI)说道。罗亚尔继续说道：“其中包括金鱼或沙丁鱼等其他鱼群，以及八哥等鸟群和跳舞的蚊子等成群的昆虫。”
联合研究项目的想法是在罗亚尔教授多次访问期间产生的，罗亚尔教授是亚历山大·冯·洪堡基金会向 HHU 的 Hartmut Löwen 教授博士颁发的弗里德里希·威廉·贝塞尔研究奖的获得者。 “将流体理论中的传统方法和概念(例如成对和三重相关性)应用于鱼类是一个新的挑战，因为这些概念源于热力学平衡，而活鱼群远未处于平衡状态，”说Löwen，HHU 理论物理研究所所长。
多体效应的基本分类是在杜塞尔多夫进行的。此外，Alexandra Zampetaki 博士还模拟了鱼的轨迹：“我们修改了模型，以便能够真实地模拟鱼的游泳运动。模拟证实了&luo;三个构成一所学校&ruo;的实验结果。”
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