ஸ்டார்லிங் பறவைகளின் கூட்டுப்பறத்தல் - The Murmurations of Starlings

ஸ்டார்லிங் (Starling) பறவைகளின் கூட்டுப்பறத்தல் (Murmuration) பற்றி ஒரு காணொளியினைப் பதிந்திருந்தேன். எப்படி எதற்காக நிகழ்கிறது என்றும் கேட்டிருந்தேன்.
ஸ்டார்லிங் பறவைகள் தங்குமிடத்தில் அடையச் செல்வதற்கு முன்னரோ அல்லது சமயங்களில் அவைகளை உணவாகக் கொள்ளும் எதிரிகள் (பருந்து, வல்லூறு போன்றவை) தென்பட்டாலோ காற்றில் கூட்டாக எழும்பி, நீரில் தோன்றும் அலைகளைப் போல காற்றில் இலகுவாக பலப்பல வடிவங்களில் பறக்கத் துவங்குகின்றன. இது ஒரு மழுப்பும் தந்திரம் (Evasive Maneuvers) என்றே கருதப்படுகின்றது.
ஒற்றைப் பறவை தனியே போனால் அதற்குப் பாதுகாப்பில்லை. எனவே, அவைகள் ஒன்றோடு ஒன்றாகக் கூட்டாகவே பறக்கும். ஆச்சர்யம் என்னவென்றால், எல்லாப் பறவைகளும் சொல்லி வைத்தாற்போல் ஒரே மாதிரி பறப்பதும், சட்டென்று திசைமாற்றிக் கொள்வதும்தான்.
ஒன்றுக்கொன்று தகவல் பரிமாறிக்கொள்கின்றது என்று வைத்துக் கொண்டாலும், ஆயிரக்கணக்கிலான பறவைகளும் கணநேரத்தில் அந்தத் தகவல் எப்படிக் கடத்தப்படுகின்றது? எப்படி அத்தனை பறவைகளும் ஒருங்கிணைந்து அந்த மாதிரியான சிக்கலான அமைப்புகளில் பறக்க முடிகின்றது?

அறிவியலார்களை பெரும் ஆச்சர்யத்தில் வைத்திருந்தது இந்த நிகழ்வு. அண்மைக் காலங்களில்தான் அதனை ஒளிப்படக்கருவிகள் கொண்டு படம் பிடிக்கவும், கணிணிகளைக் கொண்டு ஆய்வு செய்யவும் துவங்கியிருக்கின்றார்கள். அவர்கள் அதிசயிப்பது என்னவென்றால், அந்த அமைப்புகள் உயிரியல் சார்புடையது என்பதை விடவும் இயற்பியல் வடிவங்களோடு அது பெருமளவில் ஒத்துப் போவதுதான். எனவே, அதனை இயற்பியல் விதிகளை வைத்து விளக்க முடியும் என்று கருதுகின்றார்கள்.
மற்ற இயற்பியல் அமைப்புகளான, படிகமாக்கம் (Crystal Forming), பனிச்சரிவு (Avalanche), உலோகம் காந்தப்புலனாக்கம் பெறுதல் (Metals becoming magnetized), திரவம் வாயுவாக மாற்றம் பெறுதல்(Liquid turning to gas) போன்றே இந்த கூட்டுப்பறத்தலும் இருக்கக்கூடும் என்கிறார்கள். அந்த அமைப்புகளில் உள்ள தனிமஉறுப்புகள் போன்றே இங்கே ஒவ்வொரு ஸ்டார்லிங் பறவையும் மற்றொன்றோடு இணைப்பில் இருக்கின்றது. எனவே, இது ஒரு மாதிரியான கட்ட மாறுதல்(Phase transition) என்கின்றனர்.
ஒரு பறவைக்குத் தன் அருகே இருக்கும் மற்றொரு பறவையை நன்றாக அவதானிக்க முடியும். எனவே, ஒரு பறவை எப்பொழுது திரும்புகிறது என்று பார்த்து தானும் உடனே திரும்பிக் கொள்ள முடியும். ஆனால், ஆயிரக்கணக்கான பறவைகள் இருக்கும் கூட்டத்தின் கடைசிப் பறவையும் அதே நேரத்தில் திரும்புவதுதான் அறிவியலாரால் எப்படி என்று கணிக்க முடியவில்லை.
2010ல், இத்தாலியைச் சார்ந்த National Council of Researchன் Andrea Cavagna என்பாரும், உடன் பணிபுரிபவர்கள் சிலரும், University of Romeஉடன் இணைந்து மேம்பட்ட கணிணி மாதிரி வடிவமைப்பியல் மற்றும் காணொளி அலசல் மூலமும் இதற்கு தீர்வு காண முயன்றனர்.
இந்தப் பறவைகள் மேற்கொள்ளும் அமைப்பானது ஒரு சிக்கலான இயற்பியல் நிகழ்வாகும் என்று கண்டுகொண்டனர். இதனை அவர்கள் அளவிலடங்கா இணையுறவு (Scale-free Correlation) என்றழைத்தனர்.
மேலும், இந்த அமைப்பில் எந்தவொரு பறவையும் தலைமையேற்றுச் செயல்படுவதில்லை என்பதையும் அவர்கள் அறிந்தனர். பறவைக் கூட்டத்தில் ஒரு முனையில் இருந்து மறுமுனைக்கு தகவல் மிக விரைவாகவும் எந்தவிதத் தடையின்றியும் கடத்தப்படுவதைக் கண்டனர். இதனை High signal-to-noise ratio என்று விவரிக்கின்றனர்.
Princetonனைச் சார்ந்த மற்றொரு குழு PLOS Computational Biology என்ற சஞ்சிகையில் ஒரு ஆய்வினை வெளியிட்டார்கள். அதில் George Young என்பார், தங்களின் ஆய்வில் எப்படி ஒரு பறவை தங்கள் மற்ற பறவைகளோடு ஒத்திசைந்து கொள்கின்றன என்ற தங்களின் ஆய்வலசல்களைப் பகிர்ந்து கொண்டிருக்கின்றார்.

அவர் கூறுவதாவது, "மிகப்பெரிய அமைப்பில் உள்ள பறவையானது தன் அசைவுகளை தன் அருகே உள்ள மற்ற 7 பறவைகளோடு ஒருங்கிணைத்துக் கொள்கின்றது. பறவைகளின் எண்ணிக்கையை விட அமைப்பின் அளவே கணக்கில் கொள்ளப்படுகின்றது. அப்படியொரு நிலையில் நெருக்கமாகப் பறக்கும் அந்தப் பறவைக் கூட்டத்திற்கு 7 என்பது மிகப் பொருத்தமான, போதுமான எண்ணிக்கையாக இருக்கின்றது. அப்படி ஏழு ஏழாகத் தங்களை ஒருங்கிணைத்து ஒத்திசைந்து கொள்வதில் மிக மிகக் குறைந்த அளவே தகவல் தொலைக்கப்படுகின்றது. அல்லாவிட்டால் மிகத் துல்லியமாகவே தகவல் கடத்தப்படுகின்றது"
'வானமண்டலத்தின் காற்று வெளியில் இறை கட்டளைக்குக் கட்டுப்பட்டு பறக்கும் பறவைகளை இவர்கள் பார்க்கவில்லையா?" (அல்குர்ஆன் 16:79)
"பூமியில் ஊர்ந்து திரியும் பிராணிகளும், தம் இரு இறக்கைகளால் பறக்கும் பறவைகளும் உங்களைப் போன்ற இனமேயன்றி வேறில்லை"  (அல்குர்ஆன் 6:38, 67:19)
எனினும், இன்னும் இது உறுதி செய்யப்படாத ஆச்சர்யம்தான் நமக்கு.