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Swarm behaviour

A flock of auklets exhibit swarm behaviour Swarm behaviour , or swarming , is a collective behaviour exhibited by entities, particularly animals, of similar size which aggregate...

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A flock of auklets exhibit swarm behaviour

Swarm behaviour, or swarming, is a collective behaviour exhibited by entities, particularly animals, of similar size which aggregate together, perhaps milling about the same spot, moving en masse, or migrating in some direction. It is a highly interdisciplinary topic.[1]

As a term, swarming is applied particularly to insects, but can also be applied to any other entity or animal that exhibits swarm behaviour. The term flocking or murmuration can refer specifically to swarm behaviour in birds, herding to refer to swarm behaviour in tetrapods, and shoaling or schooling to refer to swarm behaviour in fish. Phytoplankton also gather in huge swarms called blooms, although these organisms are algae and are not self-propelled the way most animals are. By extension, the term "swarm" is applied also to inanimate entities which exhibit parallel behaviours, as in a robot swarm, an earthquake swarm or a star swarm.[2][3]

From a more abstract point of view, swarm behaviour is the collective motion of a large number of self-propelled entities.[4] From the perspective of the mathematical modeller, it is an emergent behaviour arising from simple rules that are followed by individuals and does not involve any central coordination. Swarm behaviour is also studied by active matter physicists as a phenomenon which is not in thermodynamic equilibrium, and as such requires the development of tools beyond those available from the statistical physics of systems in thermodynamic equilibrium. In this regard, swarming has been compared to the mathematics of superfluids, specifically in the context of starling flocks (murmuration).[5]

Swarm behaviour was first simulated on a computer in 1986 with the simulation program boids.[6] This program simulates simple agents (boids) that are allowed to move according to a set of basic rules. The model was originally designed to mimic the flocking behaviour of birds, but it can be applied also to schooling fish and other swarming entities.

Models

En las últimas décadas, los científicos han recurrido a la modelización del comportamiento de los enjambres para obtener una comprensión más profunda de dicho comportamiento.

Modelos matemáticos

En el modelo de distancia métrica de un cardumen (izquierda), el pez focal (amarillo) presta atención a todos los peces dentro de la pequeña zona de repulsión (rojo), la zona de alineación (rojo claro) y la zona de atracción más grande (rojo muy claro). En el modelo de distancia topológica (derecha), el pez focal solo presta atención a los seis o siete peces más cercanos (verde), independientemente de su distancia.

Los primeros estudios sobre el comportamiento de los enjambres emplearon modelos matemáticos para simular y comprender dicho comportamiento. Los modelos matemáticos más simples de enjambres de animales generalmente representan a los animales individuales siguiendo tres reglas:

  • Muévanse en la misma dirección que sus vecinos.
  • Permanecer cerca de sus vecinos
  • Evitar colisiones con sus vecinos

El programa informático Boids , creado por Craig Reynolds en 1986, simula el comportamiento de enjambre siguiendo las reglas anteriores. [ 6 ] Muchos modelos posteriores y actuales utilizan variaciones de estas reglas, a menudo implementándolas mediante "zonas" concéntricas alrededor de cada animal. En la "zona de repulsión", muy cerca del animal, el animal focal intentará alejarse de sus vecinos para evitar colisiones. Un poco más lejos, en la "zona de alineación", el animal focal intentará alinear su dirección de movimiento con la de sus vecinos. En la "zona de atracción" más externa, que se extiende tan lejos del animal focal como este puede percibir, el animal focal intentará moverse hacia un vecino.

La forma de estas zonas se verá necesariamente afectada por las capacidades sensoriales de cada animal. Por ejemplo, el campo visual de un ave no se extiende más allá de su cuerpo. Los peces dependen tanto de la visión como de las percepciones hidrodinámicas transmitidas a través de sus líneas laterales , mientras que el kril antártico depende tanto de la visión como de las señales hidrodinámicas transmitidas a través de sus antenas .

Sin embargo, estudios recientes sobre bandadas de estorninos han demostrado que cada ave modifica su posición, en relación con los seis o siete animales que la rodean directamente, sin importar cuán cerca o lejos estén esos animales. [ 7 ] Las interacciones entre bandadas de estorninos se basan, por lo tanto, en una regla topológica , en lugar de una métrica. Queda por ver si esto se aplica a otros animales. Otro estudio reciente, basado en un análisis de imágenes de cámaras de alta velocidad de bandadas sobre Roma y asumiendo reglas de comportamiento mínimas, ha simulado de manera convincente varios aspectos del comportamiento de las bandadas. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]

Modelos evolutivos

Para comprender por qué los animales desarrollan comportamientos de enjambre, los científicos han recurrido a modelos evolutivos que simulan poblaciones de animales en evolución. Por lo general, estos estudios utilizan un algoritmo genético para simular la evolución a lo largo de muchas generaciones. Estos estudios han investigado varias hipótesis que intentan explicar por qué los animales desarrollan comportamientos de enjambre, como la teoría de la manada egoísta [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] el efecto de confusión del depredador, [ 17 ] [ 18 ] el efecto de dilución, [ 19 ] [ 20 ] la teoría de los muchos ojos, [ 21 ] y la teoría de la presión de supervivencia depredador-presa. [ 22 ]

Agentes

  • Mach, Robert; Schweitzer, Frank (2003). «Modelo multiagente de enjambre biológico». Advances In Artificial Life . Lecture Notes in Computer Science . Vol.  2801. pp. 810–820 . CiteSeerX 10.1.1.87.8022 . doi : 10.1007/978-3-540-39432-7_87 . ISBN   978-3-540-20057-4.

Autoorganización

Las bandadas de aves son un ejemplo de autoorganización en biología.

Aparición

El concepto de emergencia —que las propiedades y funciones que se encuentran en un nivel jerárquico no están presentes y son irrelevantes en los niveles inferiores— es a menudo un principio básico detrás de los sistemas autoorganizados . [ 23 ] Un ejemplo de autoorganización en biología que conduce a la emergencia en el mundo natural se da en las colonias de hormigas. La reina no da órdenes directas ni les dice a las hormigas qué hacer. En cambio, cada hormiga reacciona a estímulos en forma de olores químicos de larvas, otras hormigas, intrusos, alimento y acumulación de desechos, y deja un rastro químico que, a su vez, proporciona un estímulo a otras hormigas. Aquí, cada hormiga es una unidad autónoma que reacciona dependiendo solo de su entorno local y las reglas codificadas genéticamente para su variedad. A pesar de la falta de toma de decisiones centralizada, las colonias de hormigas exhiben comportamientos complejos e incluso han podido demostrar la capacidad de resolver problemas geométricos. Por ejemplo, las colonias encuentran rutinariamente la distancia máxima desde todas las entradas de la colonia para deshacerse de los cuerpos muertos.

Estigmergia

Otro concepto clave en el campo de la inteligencia de enjambre es la estigmergia . [ 24 ] [ 25 ] La estigmergia es un mecanismo de coordinación indirecta entre agentes o acciones. El principio es que la huella que deja una acción en el entorno estimula la realización de una acción posterior, por el mismo agente o por uno diferente. De esta manera, las acciones subsiguientes tienden a reforzarse y construirse entre sí, lo que lleva a la aparición espontánea de una actividad coherente y aparentemente sistemática. La estigmergia es una forma de autoorganización. Produce estructuras complejas y aparentemente inteligentes, sin necesidad de planificación, control ni siquiera comunicación directa entre los agentes. Como tal, permite una colaboración eficiente entre agentes extremadamente simples, que carecen de memoria, inteligencia o incluso conciencia entre sí. [ 25 ]

Inteligencia de enjambre

La inteligencia de enjambre es el comportamiento colectivo de sistemas descentralizados y autoorganizados , naturales o artificiales. El concepto se emplea en trabajos sobre inteligencia artificial . La expresión fue introducida por Gerardo Beni y Jing Wang en 1989, en el contexto de los sistemas robóticos celulares . [ 26 ]

Swarm intelligence systems are typically made up of a population of simple agents such as boids interacting locally with one another and with their environment. The agents follow very simple rules, and although there is no centralized control structure dictating how individual agents should behave, local, and to a certain degree random, interactions between such agents lead to the emergence of intelligent global behaviour, unknown to the individual agents.

Swarm intelligence research is multidisciplinary. It can be divided into natural swarm research studying biological systems and artificial swarm research studying human artefacts. There is also a scientific stream attempting to model the swarm systems themselves and understand their underlying mechanisms, and an engineering stream focused on applying the insights developed by the scientific stream to solve practical problems in other areas.[27]

Algorithms

Swarm algorithms follow a Lagrangian approach or an Eulerian approach.[28] The Eulerian approach views the swarm as a field, working with the density of the swarm and deriving mean field properties. It is a hydrodynamic approach, and can be useful for modelling the overall dynamics of large swarms.[29][30][31] However, most models work with the Lagrangian approach, which is an agent-based model following the individual agents (points or particles) that make up the swarm. Individual particle models can follow information on heading and spacing that is lost in the Eulerian approach.[28][32]

Ant colony optimization

Ant colony optimization is a widely used algorithm which was inspired by the behaviours of ants, and has been effective solving discrete optimization problems related to swarming.[34] The algorithm was initially proposed by Marco Dorigo in 1992,[35][36] and has since been diversified to solve a wider class of numerical problems. Species that have multiple queens may have a queen leaving the nest along with some workers to found a colony at a new site, a process akin to swarming in honeybees.[37][38]

  • Ants are behaviourally unsophisticated; collectively they perform complex tasks. Ants have highly developed sophisticated sign-based communication.
  • Ants communicate using pheromones; trails are laid that can be followed by other ants.
  • En un problema de enrutamiento, las hormigas dejan caer diferentes feromonas que se utilizan para calcular la ruta "más corta" desde el origen hasta el destino o destinos.
  • Rauch, EM; Millonas, MM; Chialvo, DR (1995). "Formación de patrones y funcionalidad en modelos de enjambre". Physics Letters A . 207 ( 3– 4): 185. arXiv : adap-org/9507003 . Bibcode : 1995PhLA..207..185R . doi : 10.1016/0375-9601(95)00624-c . S2CID 120567147 . 

Partículas autopropulsadas

El concepto de partículas autopropulsadas (SPP) fue introducido en 1995 por Tamás Vicsek et al. [ 40 ] como un caso especial del modelo de boids introducido en 1986 por Reynolds. [ 6 ] Un enjambre de SPP se modela mediante una colección de partículas que se mueven a velocidad constante y responden a perturbaciones aleatorias adoptando en cada incremento de tiempo la dirección promedio de movimiento de las demás partículas en su vecindario local. [ 41 ]

Las simulaciones demuestran que una regla de "vecino más cercano" adecuada finalmente resulta en que todas las partículas se agrupen o se muevan en la misma dirección. Esto surge, incluso sin una coordinación centralizada, e incluso aunque los vecinos de cada partícula cambien constantemente con el tiempo. [ 40 ] Los modelos SPP predicen que los animales que forman enjambres comparten ciertas propiedades a nivel de grupo, independientemente del tipo de animales en el enjambre. [ 42 ] Los sistemas de enjambres dan lugar a comportamientos emergentes que ocurren en muchas escalas diferentes, algunos de los cuales son universales y robustos. Se ha convertido en un desafío en la física teórica encontrar modelos estadísticos mínimos que capturen estos comportamientos. [ 43 ] [ 44 ]

Optimización por enjambre de partículas

La optimización por enjambre de partículas es otro algoritmo ampliamente utilizado para resolver problemas relacionados con enjambres. Fue desarrollado en 1995 por Kennedy y Eberhart y se diseñó inicialmente para simular el comportamiento social y la coreografía de bandadas de aves y cardúmenes de peces. [ 45 ] [ 46 ] El algoritmo se simplificó y se observó que realizaba una optimización. El sistema inicialmente siembra una población con soluciones aleatorias. Luego busca en el espacio del problema a través de generaciones sucesivas utilizando optimización estocástica para encontrar las mejores soluciones. Las soluciones que encuentra se llaman partículas . Cada partícula almacena su posición, así como la mejor solución que ha logrado hasta el momento. El optimizador de enjambre de partículas rastrea el mejor valor local obtenido hasta el momento por cualquier partícula en el vecindario local. Las partículas restantes se mueven a través del espacio del problema siguiendo el liderazgo de las partículas óptimas. En cada iteración de tiempo, el optimizador de enjambre de partículas acelera cada partícula hacia sus ubicaciones óptimas de acuerdo con reglas matemáticas simples . En un enfoque relacionado, Shvalb et al. (2024) introdujo un marco basado en la física estadística para controlar sistemas multi-robot a gran escala. Al modelar los robots como partículas dentro de un conjunto estadístico, el estudio aprovecha parámetros macroscópicos, como la densidad y los campos de flujo, para guiar el comportamiento colectivo sin necesidad de identificación individual o comunicación directa entre agentes. Este método permite un control escalable y robusto de enjambres de robots, estableciendo paralelismos conceptuales con la optimización de enjambre de partículas al utilizar información global para influir en la dinámica local de los agentes. [ 47 ] La optimización de enjambre de partículas se ha aplicado en muchas áreas. Tiene pocos parámetros que ajustar, y una versión que funciona bien para una aplicación específica también puede funcionar bien con modificaciones menores en una gama de aplicaciones relacionadas. [ 48 ] Un libro de Kennedy y Eberhart describe algunos aspectos filosóficos de las aplicaciones de optimización de enjambre de partículas e inteligencia de enjambre. [ 49 ] Poli realiza un estudio exhaustivo de las aplicaciones. [ 50 ] [ 51 ]

Altruismo

Investigadores en Suiza han desarrollado un algoritmo basado en la regla de selección de parentesco de Hamilton . El algoritmo muestra cómo el altruismo en un enjambre de entidades puede, con el tiempo, evolucionar y dar como resultado un comportamiento de enjambre más eficaz. [ 52 ] [ 53 ]

Enjambre biológico

Clúster lineal de Ampyx priscus

La evidencia más antigua de comportamiento de enjambre en animales se remonta a unos 480 millones de años. Recientemente se han descrito fósiles del trilobite Ampyx priscus agrupados en líneas a lo largo del fondo oceánico. Todos los animales eran adultos maduros y estaban orientados en la misma dirección, como si hubieran formado una conga o un pelotón . Se ha sugerido que se alinean de esta manera para migrar, al igual que las langostas espinosas migran en filas; [ 54 ] también se ha sugerido que la formación es precursora del apareamiento, [ 55 ] como en el caso de la mosca Leptoconops torrens . Los hallazgos sugieren que el comportamiento colectivo animal tiene orígenes evolutivos muy tempranos. [ 56 ]

Ejemplos de enjambres biológicos se encuentran en bandadas de aves , [ 57 ] cardúmenes de peces , [ 58 ] [ 59 ] enjambres de insectos , [ 60 ] enjambres de bacterias , [ 61 ] [ 62 ] mohos, [ 63 ] motores moleculares , [ 64 ] manadas de cuadrúpedos [ 65 ] y personas. [ 66 ] [ 67 ] [ 68 ] [ 69 ]

Insectos sociales

Enjambre de nematoceras volando alrededor de la copa de un árbol.

El comportamiento de los insectos sociales (insectos que viven en colonias , como hormigas, abejas, avispas y termitas) siempre ha fascinado a niños, naturalistas y artistas. Los insectos individuales parecen actuar por su cuenta sin ningún control central, pero la colonia en su conjunto se comporta de manera altamente coordinada. [ 70 ] Los investigadores han descubierto que la cooperación a nivel de colonia es en gran medida autoorganizada . La coordinación grupal que surge suele ser simplemente una consecuencia de la forma en que interactúan los individuos de la colonia. Estas interacciones pueden ser sorprendentemente simples, como una hormiga que simplemente sigue el rastro dejado por otra. Sin embargo, en conjunto, el efecto acumulativo de tales comportamientos puede resolver problemas muy complejos, como encontrar la ruta más corta en una red de posibles caminos hacia una fuente de alimento. El comportamiento organizado que surge de esta manera se denomina a veces inteligencia de enjambre , una forma de emergencia biológica . [ 70 ]

Hormigas

Un enjambre de hormigas tejedoras ( Oecophylla smaragdina ) transportando un gecko muerto.

Las hormigas individuales no exhiben comportamientos complejos, sin embargo, una colonia de hormigas realiza colectivamente tareas complejas como construir nidos, cuidar de sus crías, construir puentes y buscar alimento. Una colonia de hormigas puede seleccionar colectivamente (es decir, enviar a la mayoría de las obreras hacia) la mejor o más cercana fuente de alimento entre varias en las cercanías. [ 71 ] Estas decisiones colectivas se logran mediante mecanismos de retroalimentación positiva. La selección de la mejor fuente de alimento se logra cuando las hormigas siguen dos reglas simples. Primero, las hormigas que encuentran alimento regresan al nido depositando una feromona . Se deposita más feromona para fuentes de alimento de mayor calidad. [ 72 ] Por lo tanto, si se encuentran simultáneamente dos fuentes de alimento equidistantes de diferente calidad, el rastro de feromona hacia la mejor será más fuerte. Las hormigas en el nido siguen otra regla simple: favorecer los rastros más fuertes, en promedio. Más hormigas siguen entonces el rastro más fuerte, por lo que más hormigas llegan a la fuente de alimento de alta calidad, y se asegura un ciclo de retroalimentación positiva, lo que resulta en una decisión colectiva para la mejor fuente de alimento. Si existen dos caminos desde el hormiguero hasta una fuente de alimento, la colonia suele elegir el más corto. Esto se debe a que las hormigas que regresan primero al hormiguero desde la fuente de alimento tienen más probabilidades de haber tomado el camino más corto. Posteriormente, más hormigas recorren el camino más corto, reforzando así el rastro de feromonas. [ 73 ]

Las hormigas legionarias , a diferencia de la mayoría de las especies de hormigas, no construyen nidos permanentes; una colonia de hormigas legionarias se desplaza casi incesantemente a lo largo de su existencia, permaneciendo en un estado de enjambre esencialmente perpetuo. Varios linajes han desarrollado de forma independiente el mismo síndrome básico de comportamiento y ecología, a menudo denominado "comportamiento legionario", y podría ser un ejemplo de evolución convergente . [ 74 ]

Las técnicas exitosas utilizadas por las colonias de hormigas se han estudiado en informática y robótica para producir sistemas distribuidos y tolerantes a fallos para la resolución de problemas. Esta área de la biomimética ha dado lugar a estudios sobre la locomoción de las hormigas, motores de búsqueda que utilizan "rastros de forrajeo", almacenamiento tolerante a fallos y algoritmos de redes . [ 75 ]

abejas melíferas

Abejas enjambrando en un árbol

En climas templados, las abejas melíferas suelen formar enjambres a finales de la primavera. Un enjambre generalmente contiene aproximadamente la mitad de las obreras junto con la reina vieja, mientras que la nueva reina permanece con las obreras restantes en la colmena original. Cuando las abejas melíferas emergen de una colmena para formar un enjambre, pueden agruparse en la rama de un árbol o en un arbusto a pocos metros de la colmena. Las abejas se agrupan alrededor de la reina y envían de 20 a 50 exploradoras para encontrar nuevos lugares adecuados para anidar. Las exploradoras son las recolectoras más experimentadas del grupo. Si una exploradora encuentra un lugar adecuado, regresa al grupo y lo promociona mediante una especie de danza de meneo . Esta danza transmite información sobre la calidad, la dirección y la distancia del nuevo sitio. Cuanto más entusiasmada esté con su hallazgo, más vigorosamente bailará. Si logra convencer a las demás, estas pueden partir a inspeccionar el sitio que encontró. Si lo aprueban, también pueden promocionarlo. En este proceso de toma de decisiones, las exploradoras revisan varios sitios, a menudo abandonando su sitio original para promover el sitio superior de otra exploradora. Al principio, varias exploradoras pueden promover sitios diferentes. Después de algunas horas, y a veces días, finalmente surge una ubicación preferida de este proceso de toma de decisiones. Cuando todas las exploradoras están de acuerdo con la ubicación final, todo el grupo parte y enjambra hacia ella. A veces, si no se llega a un acuerdo, el enjambre se divide, algunas abejas van en una dirección y otras en otra. Esto generalmente resulta en un fracaso, con la muerte de ambos grupos. Una nueva ubicación suele estar a un kilómetro o más de la colmena original, aunque algunas especies, por ejemplo, Apis dorsata , [ 76 ] pueden establecer nuevas colonias a tan solo 500 metros del nido natal. Este proceso colectivo de toma de decisiones es notablemente exitoso para identificar el sitio de anidación nuevo más adecuado y mantener el enjambre intacto. Un buen emplazamiento para la colmena debe ser lo suficientemente grande para albergar el enjambre (unos 15 litros de volumen), estar bien protegido de las inclemencias del tiempo, recibir una cantidad óptima de luz solar, estar a cierta altura del suelo, tener una entrada pequeña y ser capaz de resistir la infestación de hormigas; por eso, a menudo se eligen las cavidades de los árboles. [ 77 ] [ 78 ] [ 79 ] [ 80 ] [ 81 ]

Insectos no sociales

A diferencia de los insectos sociales, los enjambres de insectos no sociales que se han estudiado parecen funcionar principalmente en contextos como el apareamiento, la alimentación, la evasión de depredadores y la migración.

polillas

Las polillas pueden exhibir apareamiento sincronizado, durante el cual las feromonas liberadas por las hembras inician el comportamiento de búsqueda y enjambre en los machos. [ 82 ] Los machos detectan las feromonas con antenas sensibles y pueden rastrear a las hembras hasta a varios kilómetros de distancia. [ 83 ] El apareamiento en enjambre implica la elección de la hembra y la competencia del macho. Solo un macho en el enjambre, generalmente el primero, copulará con éxito. [ 84 ] Las hembras maximizan los beneficios de aptitud y minimizan los costos al controlar el inicio y la magnitud de la feromona liberada. Muy poca feromona no atraerá a una pareja, demasiada permite que los machos menos aptos detecten la señal. [ 85 ] Después de la cópula, las hembras ponen los huevos en una planta huésped. La calidad de la planta huésped puede ser un factor que influye en la ubicación del enjambre y la puesta de huevos. En un caso, los investigadores observaron polillas de la oruga del roble de rayas rosadas ( Anisota virginiensis ) pululando en un sitio de carroña , donde la descomposición probablemente aumentó los niveles de nutrientes del suelo y la calidad de la planta huésped. [ 86 ]

Moscas

Los mosquitos, como Tokunagayusurika akamusi , forman enjambres que danzan en el aire. El enjambre cumple múltiples funciones, incluyendo la facilitación del apareamiento al atraer a las hembras para que se acerquen al enjambre, un fenómeno conocido como apareamiento en lek . Estos enjambres, similares a nubes, suelen formarse al atardecer, cuando el sol está bajo, en la punta de un arbusto, en la cima de una colina, sobre un charco de agua o incluso, a veces, sobre una persona. La formación de estos enjambres no es instintiva, sino un comportamiento adaptativo —un «consenso»— entre los individuos que los componen. También se sugiere que el enjambre es un ritual , ya que rara vez se encuentra un mosquito macho solo y no en un enjambre. Esto podría deberse al beneficio de reducir la endogamia al reunir machos de diversos genes en un mismo lugar. [ 87 ] El género Culicoides , también conocido como mosquitos picadores, ha mostrado un comportamiento de enjambre que se cree que causa confusión en los depredadores. [ 88 ]

Cucarachas

Las cucarachas dejan rastros químicos en sus heces y emiten feromonas en el aire para el apareamiento. Otras cucarachas siguen estos rastros para encontrar fuentes de alimento y agua, y también para descubrir dónde se esconden otras cucarachas. De esta manera, los grupos de cucarachas pueden exhibir un comportamiento emergente , [ 89 ] en el que el comportamiento grupal o de enjambre surge de un conjunto simple de interacciones individuales.

Las cucarachas son principalmente nocturnas y huyen al exponerse a la luz. Un estudio puso a prueba la hipótesis de que las cucarachas utilizan solo dos datos para decidir adónde ir en esas condiciones: la oscuridad y la cantidad de otras cucarachas presentes. El estudio, realizado por José Halloy y sus colegas de la Universidad Libre de Bruselas y otras instituciones europeas, creó un conjunto de pequeños robots que, al parecer, son percibidos por las cucarachas como si fueran otras cucarachas, alterando así su percepción de la masa crítica . Los robots también fueron perfumados con un aroma especial para que las cucarachas reales los aceptaran. [ 90 ]

Langostas

Representación del siglo XIX de un enjambre de langostas del desierto.

Las langostas son la fase de enjambre de los saltamontes de antenas cortas de la familia Acrididae . Algunas especies pueden reproducirse rápidamente en condiciones adecuadas y, posteriormente, volverse gregarias y migratorias. Forman bandas como ninfas y enjambres como adultas, pudiendo recorrer grandes distancias, arrasando rápidamente los campos y dañando gravemente los cultivos . Los enjambres más grandes pueden cubrir cientos de kilómetros cuadrados y contener miles de millones de langostas. Una langosta puede comer su propio peso (unos 2  gramos) en plantas cada día. Esto significa que un millón de langostas pueden comer más de una tonelada de alimento al día, y los enjambres más grandes pueden consumir más de 100 000 toneladas diarias. [ 91 ]

Se ha descubierto que el comportamiento de enjambre en las langostas está asociado con niveles elevados de serotonina , lo que provoca que la langosta cambie de color, coma mucho más, se sienta atraída mutuamente y se reproduzca con mucha más facilidad. Los investigadores proponen que el comportamiento de enjambre es una respuesta al hacinamiento y los estudios han demostrado que una mayor estimulación táctil de las patas traseras o, en algunas especies, simplemente el encuentro con otros individuos provoca un aumento en los niveles de serotonina. La transformación de la langosta a la variedad de enjambre puede ser inducida por varios contactos por minuto durante un período de cuatro horas. [ 92 ] [ 93 ] [ 94 ] [ 95 ] Cabe destacar que se ha encontrado una predisposición innata a la agregación en las crías de la langosta del desierto, Schistocerca gregaria , independientemente de su fase parental. [ 96 ]

La respuesta de una langosta individual a la pérdida de alineación en el grupo parece aumentar la aleatoriedad de su movimiento, hasta que se alcanza nuevamente un estado alineado. Esta alineación inducida por el ruido parece ser una característica intrínseca del movimiento colectivo coherente. [ 97 ]

Comportamiento migratorio

Grupo de mariposas monarca . Las mariposas monarca migran a Santa Cruz, California , donde pasan el invierno.

La migración de insectos es el desplazamiento estacional de insectos , en particular de libélulas , escarabajos , mariposas y polillas . La distancia puede variar según la especie, pero en la mayoría de los casos estos desplazamientos involucran a un gran número de individuos. En ocasiones, los individuos que migran en una dirección pueden no regresar, y la siguiente generación puede migrar en la dirección opuesta. Esta es una diferencia significativa con respecto a la migración de las aves .

Las mariposas monarca son especialmente conocidas por su larga migración anual. En Norteamérica, realizan migraciones masivas hacia el sur desde agosto hasta la primera helada. En primavera, tienen lugar una migración hacia el norte. La monarca es la única mariposa que migra tanto al norte como al sur, como lo hacen las aves con regularidad. Sin embargo, ningún individuo realiza el viaje de ida y vuelta completo. Las monarcas hembras depositan huevos para la siguiente generación durante estas migraciones. [ 98 ] La duración de estos viajes supera la esperanza de vida normal de la mayoría de las monarcas, que es de menos de dos meses para las mariposas nacidas a principios del verano. La última generación del verano entra en una fase no reproductiva conocida como diapausa y puede vivir siete meses o más. [ 99 ] Durante la diapausa, las mariposas vuelan a uno de los muchos sitios de hibernación. La generación que hiberna generalmente no se reproduce hasta que abandona el sitio de hibernación entre febrero y marzo. Son la segunda, tercera y cuarta generación las que regresan a sus ubicaciones septentrionales en Estados Unidos y Canadá en primavera. Cómo logra la especie regresar a los mismos lugares de invernada tras varias generaciones sigue siendo objeto de investigación; los patrones de vuelo parecen ser heredados, basados ​​en una combinación de la posición del sol en el cielo [ 100 ] y una brújula solar compensada en el tiempo que depende de un reloj circadiano ubicado en sus antenas. [ 101 ] [ 102 ]

Pájaros

Estudios recientes sobre bandadas de estorninos han demostrado que cada ave modifica su posición, en relación con los seis o siete animales que la rodean directamente, sin importar cuán cerca o lejos estén esos animales. [ 7 ]
Bandadas de estorninos

[ 103 ]

Migración de aves

Las aves grandes suelen migrar en formaciones en escalón en V. Esto les proporciona importantes ventajas aerodinámicas. Todas las aves pueden ver hacia adelante y hacia un lado, lo que constituye una buena protección.

Aproximadamente 1800 de las 10 000 especies de aves del mundo son migratorias de larga distancia. [ 104 ] La principal motivación para la migración parece ser el alimento; por ejemplo, algunos colibríes optan por no migrar si se les alimenta durante el invierno. Además, los días más largos del verano boreal proporcionan más tiempo a las aves reproductoras para alimentar a sus crías. Esto ayuda a las aves diurnas a producir nidadas más grandes que las especies emparentadas no migratorias que permanecen en los trópicos. A medida que los días se acortan en otoño, las aves regresan a regiones más cálidas donde la disponibilidad de alimento varía poco con la estación. Estas ventajas compensan el alto estrés, el esfuerzo físico y otros riesgos de la migración, como la depredación.

Muchas aves migran en bandadas. Para las aves más grandes, se supone que volar en bandadas reduce los costos de energía. La formación en V a menudo se considera que aumenta la eficiencia y el alcance de las aves en vuelo, particularmente en rutas migratorias largas. Todas las aves, excepto la primera, vuelan en la corriente ascendente de uno de los vórtices de la punta del ala del ave que va delante. La corriente ascendente ayuda a cada ave a soportar su propio peso en vuelo, de la misma manera que un planeador puede ascender o mantener la altura indefinidamente en el aire ascendente. Los gansos que vuelan en formación en V ahorran energía al volar en la corriente ascendente del vórtice de la punta del ala generado por el animal anterior en la formación. Por lo tanto, las aves que vuelan detrás no necesitan esforzarse tanto para lograr sustentación. Los estudios muestran que las aves en formación en V se colocan aproximadamente a la distancia óptima predicha por la teoría aerodinámica simple. [ 105 ] Los gansos en formación en V pueden conservar entre un 12 y un 20 % de la energía que necesitarían para volar solos. [ 106 ] [ 107 ] En estudios de radar se descubrió que los correlimos rojos y los correlimos comunes  vuelan 5 km por hora más rápido en bandadas que cuando vuelan solos. [ 108 ] Las aves que vuelan en las puntas y en la parte delantera rotan de forma cíclica y oportuna para distribuir la fatiga del vuelo de manera uniforme entre los miembros de la bandada. La formación también facilita la comunicación y permite que las aves mantengan contacto visual entre sí.

estorninos comunes

Otros animales pueden utilizar técnicas de desplazamiento similares al migrar. Las langostas , por ejemplo, migran en formaciones compactas en fila india, conocidas como "trenes de langostas", a veces durante cientos de kilómetros.

El Mediterráneo y otros mares representan un gran obstáculo para las aves planeadoras, que deben cruzar por los puntos más estrechos. Un gran número de grandes rapaces y cigüeñas atraviesan zonas como Gibraltar , Falsterbo y el Bósforo durante las migraciones. Especies más comunes, como el abejero europeo , pueden contarse por cientos de miles en otoño. Otras barreras, como las cadenas montañosas, también pueden provocar la formación de embudos, especialmente para las grandes aves migratorias diurnas. Este es un factor importante en el cuello de botella migratorio de Centroamérica . Esta concentración de aves durante la migración puede poner en riesgo a las especies. Algunas aves migratorias espectaculares ya se han extinguido, siendo la más notable la paloma migratoria . Durante la migración, las bandadas tenían 1,6  km de ancho y 500  km de largo, tardaban varios días en pasar y contenían hasta mil millones de aves.

Vida marina

Pez

Los peces depredadores que forman cardúmenes aumentan de tamaño los cardúmenes de anchoas

El término "banco" puede utilizarse para describir cualquier grupo de peces, incluidos los grupos de especies mixtas, mientras que "colec" se utiliza para grupos más compactos de la misma especie que nadan de forma muy sincronizada y polarizada.

Los peces obtienen muchos beneficios del comportamiento de formar cardúmenes, incluyendo la defensa contra los depredadores (a través de una mejor detección de los depredadores y al diluir la probabilidad de captura), un mayor éxito en la búsqueda de alimento y un mayor éxito en encontrar pareja. [ 110 ] También es probable que los peces se beneficien de la pertenencia a un cardumen a través de una mayor eficiencia hidrodinámica . [ 111 ]

Los peces utilizan muchos rasgos para elegir a sus compañeros de cardumen. Generalmente prefieren cardúmenes más grandes, compañeros de su misma especie, compañeros de tamaño y apariencia similares a ellos, peces sanos y parientes (cuando los reconocen). El "efecto de rareza" postula que cualquier miembro del cardumen que destaque por su apariencia será el objetivo preferencial de los depredadores. Esto podría explicar por qué los peces prefieren formar cardúmenes con individuos que se les parecen. El efecto de rareza tendería, por lo tanto, a homogeneizar los cardúmenes. [ 112 ]

Un aspecto desconcertante de la selección de cardúmenes es cómo un pez puede elegir unirse a un cardumen de animales similares a sí mismo, dado que no puede conocer su propia apariencia. Experimentos con peces cebra han demostrado que la preferencia por un cardumen es una habilidad aprendida, no innata. Un pez cebra tiende a asociarse con cardúmenes que se asemejan a aquellos en los que fue criado, una forma de impronta . [ 113 ]

Otras cuestiones abiertas sobre el comportamiento de formación de cardúmenes incluyen la identificación de qué individuos son responsables de la dirección del movimiento del cardumen. En el caso del movimiento migratorio , la mayoría de los miembros de un cardumen parecen saber adónde van. En el caso del comportamiento de búsqueda de alimento, los cardúmenes en cautividad de carpín dorado (un tipo de pececillo ) están liderados por un pequeño número de individuos experimentados que sabían cuándo y dónde había alimento disponible. [ 114 ]

Radakov estimó que los cardúmenes de arenque en el Atlántico Norte pueden ocupar hasta 4,8 kilómetros cúbicos (1,2 millas cúbicas ) con densidades de peces entre 0,5 y 1,0 peces/metro cúbico, lo que suma varios miles de millones de peces en un solo cardumen. [ 115 ]  

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Migración de peces

Entre mayo y julio, enormes cantidades de sardinas desovan en las frías aguas del Banco de Agulhas y luego siguen una corriente de agua fría hacia el norte a lo largo de la costa este de Sudáfrica. Esta gran migración, conocida como la migración de la sardina , genera espectaculares frenesíes alimenticios a lo largo del litoral, ya que depredadores marinos como delfines, tiburones y alcatraces atacan a los cardúmenes.

Krill

Krill enjambre

La mayoría del krill , pequeños crustáceos parecidos a los camarones , forman grandes enjambres, a veces alcanzando densidades de 10.000 a 60.000 animales individuales por metro cúbico. [ 117 ] [ 118 ] [ 119 ] El enjambre es un mecanismo de defensa, que confunde a los depredadores más pequeños que querrían seleccionar individuos individuales. Los enjambres más grandes son visibles desde el espacio y pueden ser rastreados por satélite. [ 120 ] Se observó que un enjambre cubría un área de 450 kilómetros cuadrados (175 millas cuadradas) de océano, a una profundidad de 200 metros (650 pies) y se estimó que contenía más de 2 millones de toneladas de krill. [ 121 ] Investigaciones recientes sugieren que el krill no simplemente se desplaza pasivamente en estas corrientes, sino que en realidad las modifica. [ 121 ] El krill típicamente sigue una migración vertical diurna . Al desplazarse verticalmente por el océano en un ciclo de 12 horas, los enjambres desempeñan un papel fundamental en la mezcla de aguas profundas ricas en nutrientes con aguas superficiales pobres en nutrientes. [ 121 ] Hasta hace poco, se suponía que pasaban el día a mayores profundidades y ascendían durante la noche hacia la superficie. Se ha descubierto que cuanto más profundo descienden, más reducen su actividad, [ 122 ] aparentemente para disminuir los encuentros con depredadores y conservar energía.

Trabajos posteriores sugirieron que la actividad natatoria del krill variaba con la plenitud del estómago. Los animales saciados que se habían alimentado en la superficie nadan con menos actividad y, por lo tanto, se hunden por debajo de la capa mixta. [ 123 ] Al hundirse, producen heces, lo que puede significar que desempeñan un papel importante en el ciclo del carbono antártico. Se encontró que el krill con el estómago vacío nadaba con más actividad y, por lo tanto, se dirigía hacia la superficie. Esto implica que la migración vertical puede ser un evento bi- o tri-diario. Algunas especies forman enjambres en la superficie durante el día con fines de alimentación y reproducción, aunque tal comportamiento es peligroso porque las hace extremadamente vulnerables a los depredadores. [ 124 ] Los enjambres densos pueden provocar un frenesí alimenticio entre peces, aves y mamíferos depredadores, especialmente cerca de la superficie. Cuando se les perturba, un enjambre se dispersa, e incluso se ha observado que algunos individuos mudan instantáneamente, dejando la exuvia como señuelo. [ 125 ] En 2012, Gandomi y Alavi presentaron lo que parece ser un algoritmo estocástico exitoso para modelar el comportamiento de los enjambres de krill. El algoritmo se basa en tres factores principales: "(i) movimiento inducido por la presencia de otros individuos, (ii) actividad de forrajeo y (iii) difusión aleatoria". [ 126 ]

copépodos

Este copépodo tiene sus antenas extendidas (haga clic para ampliar). La antena detecta la onda de presión de un pez que se aproxima.

Los copépodos son un grupo de diminutos crustáceos que se encuentran en mares y lagos. Muchas especies son planctónicas (flotan en aguas marinas) y otras son bentónicas (viven en el fondo oceánico). Los copépodos suelen medir de 1 a 2 milímetros (0,04 a 0,08 pulgadas) de largo, con un cuerpo en forma de lágrima y grandes antenas . Aunque, como otros crustáceos, poseen un exoesqueleto blindado , son tan pequeños que, en la mayoría de las especies, esta delgada armadura, y todo el cuerpo, es casi totalmente transparente. Los copépodos tienen un único ojo compuesto, mediano, generalmente de color rojo brillante, en el centro de la cabeza transparente. 

Los copépodos también forman enjambres. Por ejemplo, se han observado enjambres monoespecíficos con regularidad alrededor de arrecifes de coral y praderas marinas , y en lagos. La densidad de los enjambres era de aproximadamente un millón de copépodos por metro cúbico. Los enjambres típicos tenían uno o dos metros de diámetro, pero algunos superaban los 30 metros cúbicos. Los copépodos necesitan contacto visual para mantenerse juntos y se dispersan por la noche. [ 127 ]

La primavera produce floraciones de fitoplancton que forman enjambres y sirven de alimento a los copépodos. Los copépodos planctónicos suelen ser los miembros dominantes del zooplancton y, a su vez, constituyen una importante fuente de alimento para muchos otros animales marinos. En particular, los copépodos son presa de peces forrajeros y medusas , que pueden agruparse en enormes enjambres de millones de individuos. Algunos copépodos tienen una capacidad de escape extremadamente rápida al detectar la presencia de un depredador y pueden saltar a gran velocidad unos pocos milímetros (véase la imagen animada a continuación).

Los copépodos planctónicos son importantes para el ciclo del carbono . Algunos científicos afirman que forman la mayor biomasa animal de la Tierra. [ 128 ] Compiten por este título con el krill antártico . Sin embargo, debido a su menor tamaño y tasas de crecimiento relativamente más rápidas, y a que están distribuidos de manera más uniforme en una mayor parte de los océanos del mundo, los copépodos casi con certeza contribuyen mucho más a la productividad secundaria de los océanos del mundo y al sumidero global de carbono oceánico que el krill , y quizás más que todos los demás grupos de organismos juntos. Actualmente se cree que las capas superficiales de los océanos son el mayor sumidero de carbono del mundo, absorbiendo alrededor de 2 mil millones de toneladas de carbono al año, el equivalente a quizás un tercio de las emisiones de carbono humanas , reduciendo así su impacto. Muchos copépodos planctónicos se alimentan cerca de la superficie por la noche y luego se hunden en aguas más profundas durante el día para evitar a los depredadores visuales. Sus exoesqueletos mudados, gránulos fecales y respiración en profundidad aportan carbono a las profundidades marinas.

proliferación de algas

Muchos organismos unicelulares llamados fitoplancton viven en océanos y lagos. Cuando se dan ciertas condiciones, como altos niveles de nutrientes o luz, estos organismos se reproducen de forma explosiva. El enjambre denso de fitoplancton resultante se denomina floración algal . Las floraciones pueden cubrir cientos de kilómetros cuadrados y son fácilmente visibles en imágenes satelitales. Los fitoplancton individuales rara vez viven más de unos pocos días, pero las floraciones pueden durar semanas. [ 129 ] [ 130 ]

Plantas

Los científicos han atribuido el comportamiento de enjambre a las plantas durante cientos de años. En su libro de 1800, Phytologia: o, La filosofía de la agricultura y la jardinería , Erasmus Darwin escribió que el crecimiento de las plantas se asemejaba a los enjambres observados en otros lugares de la naturaleza. [ 131 ] Si bien se refería a observaciones más generales de la morfología vegetal y se centraba tanto en el comportamiento de las raíces como de los tallos, investigaciones recientes han respaldado esta afirmación.

Las raíces de las plantas , en particular, muestran un comportamiento de enjambre observable, creciendo en patrones que superan el umbral estadístico de probabilidad aleatoria e indican la presencia de comunicación entre los ápices de las raíces individuales . La función principal de las raíces de las plantas es la absorción de nutrientes del suelo , y es este propósito el que impulsa el comportamiento de enjambre. Las plantas que crecen muy cerca unas de otras han adaptado su crecimiento para asegurar una disponibilidad óptima de nutrientes. Esto se logra creciendo en una dirección que optimiza la distancia entre las raíces cercanas, aumentando así su probabilidad de explotar las reservas de nutrientes no utilizadas. La acción de este comportamiento toma dos formas: maximización de la distancia y repulsión por parte de los ápices de las raíces vecinas. [ 132 ] La zona de transición de la punta de una raíz es en gran parte responsable de monitorear la presencia de hormonas transportadas por el suelo, señalando patrones de crecimiento de respuesta según corresponda. Las respuestas de las plantas suelen ser complejas, integrando múltiples entradas para informar una respuesta autónoma. Las entradas adicionales que informan el crecimiento del enjambre incluyen la luz y la gravedad, las cuales también se monitorean en la zona de transición del ápice de una raíz. [ 133 ] Estas fuerzas actúan para informar a cualquier número de raíces "principales" en crecimiento, las cuales exhiben sus propias liberaciones independientes de sustancias químicas inhibidoras para establecer el espaciamiento adecuado, contribuyendo así a un patrón de comportamiento de enjambre. El crecimiento horizontal de las raíces, ya sea en respuesta al alto contenido mineral en el suelo o debido al crecimiento de estolones , produce un crecimiento ramificado que también se establece para formar sus propios enjambres de raíces independientes. [ 134 ]

bacterias

El enjambre también describe agrupaciones de algunos tipos de bacterias depredadoras, como las mixobacterias . Las mixobacterias se agrupan en "manadas de lobos", desplazándose activamente mediante un proceso conocido como deslizamiento bacteriano y manteniéndose juntas con la ayuda de señales moleculares intercelulares . [ 61 ] [ 135 ]

Mamíferos

Los perros pastores (en este caso, un Border Collie ) controlan el comportamiento de las ovejas al agruparse .
Murciélagos saliendo en masa de una cueva en Tailandia
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People

Police protect Nick Altrock from an adoring crowd during baseball's 1906 World Series

A collection of people can also exhibit swarm behaviour, such as pedestrians[138] or soldiers swarming the parapets. In Cologne, Germany, two biologists from the University of Leeds demonstrated flock like behaviour in humans. The group of people exhibited similar behavioural pattern to a flock, where if five percent of the flock changed direction the others would follow. If one person was designated as a predator and everyone else was to avoid him, the flock behaved very much like a school of fish.[139][140] Understanding how humans interact in crowds is important if crowd management is to effectively avoid casualties at football grounds, music concerts and subway stations.[141]

The mathematical modelling of flocking behaviour is a common technology, and has found uses in animation. Flocking simulations have been used in many films[142] to generate crowds which move realistically. Tim Burton's Batman Returns was the first movie to make use of swarm technology for rendering, realistically depicting the movements of a group of bats using the boids system. The Lord of the Rings film trilogy made use of similar technology, known as Massive, during battle scenes. Swarm technology is particularly attractive because it is cheap, robust, and simple.

También se ha utilizado una simulación informática basada en hormigas con solo seis reglas de interacción para evaluar el comportamiento de embarque de aeronaves. [ 143 ] Las aerolíneas también han utilizado el enrutamiento basado en hormigas para asignar las llegadas de aeronaves a las puertas de embarque del aeropuerto. Un sistema de aerolínea desarrollado por Douglas A. Lawson utiliza la teoría de enjambre, o inteligencia de enjambre : la idea de que una colonia de hormigas funciona mejor que una sola. Cada piloto actúa como una hormiga que busca la mejor puerta de embarque. "El piloto aprende de su experiencia qué es lo mejor para él, y resulta que esa es la mejor solución para la aerolínea", explica Lawson. Como resultado, la "colonia" de pilotos siempre va a las puertas desde las que pueden llegar y salir rápidamente. El programa incluso puede alertar a un piloto sobre retrasos en los aviones antes de que ocurran. "Podemos anticipar que va a suceder, así que tendremos una puerta de embarque disponible", dice Lawson. [ 144 ]

El comportamiento de enjambre también se produce en la dinámica del flujo de tráfico , como la onda de tráfico . El tráfico bidireccional puede observarse en los senderos de hormigas . [ 145 ] [ 146 ] En los últimos años, este comportamiento se ha investigado para comprender mejor los modelos de peatones y tráfico. [ 147 ] [ 148 ] Las simulaciones basadas en modelos de peatones también se han aplicado a multitudes que sufren estampidas debido al pánico. [ 149 ]

El comportamiento gregario en marketing se ha utilizado para explicar las dependencias del comportamiento mutuo de los clientes. The Economist informó sobre una conferencia reciente en Roma sobre la simulación del comportamiento humano adaptativo. [ 150 ] En ella se compartieron mecanismos para aumentar las compras impulsivas y lograr que la gente "compre más aprovechando el instinto gregario". La idea básica es que la gente comprará más productos que se perciben como populares, y se mencionan varios mecanismos de retroalimentación para brindar información sobre la popularidad de los productos a los consumidores, incluyendo la tecnología de tarjetas inteligentes y el uso de la tecnología de etiquetas de identificación por radiofrecuencia (RFID ). Un investigador del Instituto Tecnológico de Florida presentó un modelo de "movimientos de enjambre" , que resulta atractivo para los supermercados porque puede "aumentar las ventas sin necesidad de ofrecer descuentos".

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Robótica

Kilobot es un enjambre de mil robots desarrollado por Radhika Nagpal y Michael Rubenstein en la Universidad de Harvard .

La aplicación de los principios de enjambre a los robots se denomina robótica de enjambre , mientras que la inteligencia de enjambre se refiere al conjunto más general de algoritmos.

Inspirados en parte por colonias de insectos como hormigas y abejas, los investigadores están modelando el comportamiento de enjambres de miles de pequeños robots que juntos realizan una tarea útil, como encontrar algo escondido, limpiar o espiar. Cada robot es bastante simple, pero el comportamiento emergente del enjambre es más complejo. [ 152 ] El conjunto completo de robots puede considerarse como un único sistema distribuido, de la misma manera que una colonia de hormigas puede considerarse un superorganismo , que exhibe inteligencia de enjambre . El enjambre más grande creado hasta ahora es el enjambre Kilobot de 1024 robots. [ 153 ] Otros grandes enjambres incluyen el enjambre iRobot , el proyecto Centibots de SRI International /ActivMedia Robotics , [ 154 ] y el enjambre del Proyecto Microrobótico de Código Abierto, que se están utilizando para investigar comportamientos colectivos. [ 155 ] [ 156 ] Los enjambres también son más resistentes a fallas. Mientras que un robot grande puede fallar y arruinar una misión, un enjambre puede continuar incluso si fallan varios robots. Esto podría hacerlos atractivos para misiones de exploración espacial, donde el fallo suele ser extremadamente costoso. [ 157 ] Además de los vehículos terrestres, la robótica de enjambres también incluye la investigación de enjambres de robots aéreos [ 151 ] [ 158 ] y equipos heterogéneos de vehículos terrestres y aéreos. [ 159 ] [ 160 ]

A diferencia de los robots macroscópicos, las partículas coloidales a microescala también pueden adoptarse como agentes para realizar comportamientos colectivos y llevar a cabo tareas mediante enfoques mecánicos y físicos, como microenjambres reconfigurables con forma de tornado [ 161 ] que imitan a los bancos de peces [ 162 ], especies de partículas jerárquicas [ 163 ] que imitan el comportamiento depredador de los mamíferos y manipulación de microobjetos mediante un microenjambre transformable [ 164 ] . La fabricación de dichas partículas coloidales se basa generalmente en la síntesis química.

Militar

Contraste entre emboscada guerrillera y ataque en enjambre real (Edwards-2003)

El ataque en enjambre militar es un comportamiento en el que unidades de acción autónomas o parcialmente autónomas atacan a un enemigo desde varias direcciones diferentes y luego se reagrupan. El cambio de punto de ataque, en el que las unidades también forman parte del ataque en enjambre militar. Este implica el uso de una fuerza descentralizada contra un oponente, de una manera que enfatiza la movilidad, la comunicación, la autonomía de la unidad y la coordinación o sincronización. [ 165 ] Históricamente, las fuerzas militares utilizaron principios de ataque en enjambre sin examinarlos explícitamente, pero ahora la investigación activa examina conscientemente las doctrinas militares que se basan en ideas de ataque en enjambre.

El mero hecho de que varias unidades converjan en un objetivo no implica necesariamente un ataque en masa. Las operaciones de asedio no implican ataques en masa, ya que no hay maniobras; hay convergencia, pero hacia la fortificación asediada. Tampoco las emboscadas guerrilleras constituyen ataques en masa, porque son ataques relámpago. Aunque la emboscada pueda tener varios puntos de ataque contra el enemigo, los guerrilleros se retiran cuando han infligido daños suficientes o cuando se encuentran en peligro.

En 2014, la Oficina de Investigación Naval de EE. UU. publicó un video que mostraba pruebas de un enjambre de pequeñas embarcaciones de ataque no tripuladas autónomas que pueden dirigirse y realizar acciones ofensivas coordinadas como grupo. [ 166 ]

Mitos

  • Existe un mito popular que afirma que los lemmings se suicidan en masa arrojándose por los acantilados durante sus migraciones. Impulsados ​​por fuertes instintos biológicos, algunas especies de lemmings pueden migrar en grandes grupos cuando la densidad de población es demasiado alta. Los lemmings pueden nadar y pueden optar por cruzar cuerpos de agua en busca de un nuevo hábitat. En tales casos, muchos pueden ahogarse si el cuerpo de agua es tan ancho que pone a prueba su capacidad física al límite. Este hecho, sumado a algunas fluctuaciones inexplicables en la población de lemmings noruegos, dio origen al mito. [ 170 ]
  • Las pirañas tienen fama de ser peces intrépidos que forman cardúmenes feroces y depredadores. Sin embargo, investigaciones recientes, que partieron de la premisa de que se agrupan como método de caza cooperativa, descubrieron que, en realidad, son peces bastante temerosos, como otros peces, que se agrupan para protegerse de sus depredadores, como cormoranes, caimanes y delfines. Un investigador las describió como "básicamente peces comunes con dientes grandes". [ 171 ]

Véase también

Referencias

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