Oczy peletonu

W Sekcji Archeo w Pulsarze prezentujemy archiwalne teksty ze „Świata Nauki” i „Wiedzy i Życia”. Wciąż aktualne, intrygujące i inspirujące.

Podobnie jak ławica ryb albo stado ptaków, grupa jadących rowerzystów (peleton) często zachowuje się nie jak zbiór jednostek, ale jako całość. Chociaż poszczególne osoby same decydują o swoich działaniach, pojawia się pewien wzór zachowania, korzystny dla całego zespołu. Jednak w ciasno upakowanej grupie może nie być jasne, czym dokładnie kierują się jednostki. Matematycy i biolodzy twierdzą, że zachowanie cyklistów jadących w peletonie ma przede wszystkim służyć polepszeniu parametrów aerodynamicznych jazdy. Nowe badania oferują inne wytłumaczenie.

Jesse Belden z U.S. Naval Undersea Warfare Center i Tadd Truscott of Utah State University odkryli, że główną rolę odgrywają tu bodźce wzrokowe – kolarze podświadomie tworzą układ o kształcie rombu, dzięki czemu optymalizują widzenie peryferyjne i mogą szybko reagować na zmiany położenia towarzyszy.

„Rowerzyści jadący w parze oszczędzają najwięcej energii, kiedy są ustawieni jeden za drugim. Jednak w peletonie nie obserwujemy takiej konfiguracji – mówi Belden. – Aerodynamika odgrywa rolę tylko na skrajach, wewnątrz grupy oszczędzasz energię niezależnie od swojej pozycji.”

Wcześniejsze badania prowadzone na zwierzętach od szarańczy po ptaki sugerowały, że wzrok pomaga ukształtować grupę jako całość, nie tłumaczyły jednak, jaki ma wpływ na zachowanie jednostek. Aby to sprawdzić, naukowcy postanowili zbadać profesjonalnych kolarzy.

Studiując relacje z helikoptera wyścigów Tour de France, Belden, Truscott i ich współpracownicy zauważyli dwa zachowania, które wywołują w peletonie coś podobnego do zmarszczek na wodzie. Jedno polegało na tym, że kolarz hamował, zmuszając innych do zwolnienia, aby nie doszło do kolizji. W drugim przypadku kolarz zjeżdżał na bok, aby ominąć przeszkodę lub wypełnić lukę. Te ruchy wywoływały w peletonie fale poruszające się odpowiednio do przodu i do tyłu lub w lewo i w prawo. Fale rozchodzące się na boki były stosunkowo wolne – poruszały się z prędkością zależną od czasu reakcji kolarzy na nagłe ruchy sąsiada. Natomiast te na kierunku przód-tył rozchodziły się dużo szybciej, co świadczy, że rowerzyści przewidują zmiany w odpowiedzi na ruch osoby znajdującej się dwie pozycje z przodu.

Te wyniki sugerują, że najważniejszy wpływ na zachowanie kolarzy ma wzrok, ponieważ jadący chcą mieć swoich sąsiadów w zasięgu widzenia peryferyjnego, najbardziej czułego na ruch. Niezależnie od celu wyścigu, każdy rowerzysta przede wszystkim stara się uniknąć wywrotki. Kolarze stosują więc strategię utrzymywania pozycji, która pozwoli im skupić się na tym, co jest przed nimi, i zachować większy dystans od jadących z boku. Praca została zaprezentowana na 71. dorocznym zjeździe American Physical Society Division of Fluid Dynamics (2018).

Badacze twierdzą, że ich ustalenia będzie można zastosować do wyjaśniania kolektywnego zachowania zwierząt, optymalizacji planów ewakuacyjnych z zatłoczonych miejsc i programowania zbiorów autonomicznych robotów.

Dziękujemy, że jesteś z nami. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.