Van, aki boldog, ha egyetlen cikke megjelenhet a Nature-ben, Vicsek Tamás akadémikusnak viszont a mostani éppen a tizedik publikációja a világ talán legtekintélyesebb természettudományos lapjában. Érthető a megkülönböztetett fi gyelem mostani tanulmányuk témája alapján, amit a profeszszor három fiatal munkatársával, Ákos Zsuzsával, Bíró Dórával és Nagy Mátéval együtt adott közre. Az unió támogatta kutatás eredményének lényege: úgy tűnik, hogy egyes állatcsoportoknál, különleges szituációkban nem a fizikai erőn alapul a dominancia, hanem a tapasztaltság, a többlettudás határozhatja meg a hierarchiát.

Az eredmény évtizednél hosszabb kutatási folyamat állomása. Vicsek Tamás statisztikus fizikusként kollektív, sokmolekulás folyamatok kölcsönhatásaival foglalkozott. Innen kiindulva kezdte vizsgálni, vannak-e törvényszerűségek élő szervezetek csoportos viselkedésében. Baktériumokkal kezdte (egyébként erről szólt első cikke a Nature-ben, még 1994-ben), majd továbbhaladt madárrajok, később embercsoportok (például egy stadionból kiáramló szurkolók, vagy egy helyiségből pánikban kitörni vágyók) modellezése felé. A világban Vicsek-modellként ismert eljárással, egyszerű absztrakt szabályok segítségével szinte minden élőlénycsoport mozgását tanulmányozni lehet. Érdekes módon az első publikáció túl nagy feltűnést nem keltett, bár azért szép számmal hivatkoztak rá cikkekben. Az ismertségben viszont fordulópontot jelentett, amikor 2000-ben a Nature – ugyancsak címlapsztoriként – a pánikról szóló cikkét jelentette meg. Azóta, mint egy varázsütésre, rengetegen kezdtek foglalkozni vele és hivatkozni rá.

Vicsek rövidesen arra a fontos gondolatra jutott, hogy összekapcsolja a csoportos mozgásokat a hálózati viselkedésekkel. Vagyis azzal, hogy ki kivel kerül kölcsönhatásba, meg hogy milyen ez a kapcsolat: szabad, elszigetelt, avagy irányított-e az érdeklődés.

A korábbi megfigyelések hiányossága volt, hogy egy állatcsoport viselkedéséről lényegében csak kvalitatív adatokat tudtak szerezni, pontról pontra azonban nem lehetett a mozgásokat mérni. Ebben jelent nagy előrelépést, hogy a műholdas megfigyelőrendszert, a GPS-t használták fel a pontos mérésekre. Kiváló lehetőségnek kínálkoztak a postagalambok, amelyek távoli helyekről is hazatalálnak.

Régóta ismert, hogy az állatcsoportokban létezik hierarchia. Az emlősöknél többnyire egy domináns hím a vezér, aki testi erejével uralkodik a többieken. Az embercsoportoknál lehet más a helyzet, itt a tudás is lehet mértékadó a hierarchia kialakításában.

A magyar kutatók által vizsgált postagalambok előtt az a feladat áll, hogy lehetőleg minél hamarabb és/vagy a legrövidebb úton érkezzenek haza. Ma még nem teljesen tisztázott, mi segíti őket az orientációban. „A korábbi kutatások szerint a galambok nem rendelkeznek abszolút pontos iránytűvel, hanem sokkal inkább egy komplex, több komponensből álló információs bázisra támaszkodnak, amikor a hazafelé vezető útvonalat kiválasztják: érzékelik a Föld mágneses terét, de ismerik a tájegységek főbb vizuális, sőt (madaraknál ritkán használt) szaglószervükkel is érzékelhető jellegzetességeit. Egyenként repülve előfordul, hogy eltévednek, és esetenként igen kacskaringós útvonalon érkeznek a galambdúcba. Csoportos hazaérkezésük azonban sokkal hatékonyabb” – mondja Vicsek akadémikus. Érdekes jelenséget mutat a csapatviselkedésben a szemek szerepe.

A madarak szemei a fejük oldalán helyezkednek el. Az orientációban egy különös hatást tártak fel a kutatók. Amikor csapatban hazatérnek, akkor minél több időt tölt egy galamb egy adott társ mögött, annál valószínűbb, hogy ennek a partnernek a jobb oldalán repül, vagyis az ő helyzetét elsősorban a bal szemével érzékeli. A madarak a jobb szemükkel (és így a bal agyféltekéjükkel) érzékelik a nagyléptékű, térbeli helyzeteket, míg a magyar kutatók adatai azt bizonyítják, hogy ha a madarak egy adott társat elsődlegesen a bal szemükkel érzékelnek, akkor gyorsabban és erőteljesebben reagálnak annak mozdulataira, vagyis a társas lét információit alapvetően bal szemmel és jobb féltekével dolgozzák föl.

A hierarchia szempontjából azonban talán a legizgalmasabbnak a kutatók kontrollkísérlete bizonyult. Ebben a galambokat egyenként reptették haza. Többnyire nem azonos útvonalon érkeztek, volt, aki ügyesebbnek bizonyult, és a legrövidebb úton jött meg, és volt, aki tévelygett. Akadt köztük egy már tapasztaltabb, ügyesebben tájékozódó, aki a dúc közelében meglehetősen gyengének, sutábban mozgónak látszott, a dominancia hierarchiában akár háttérbe is szorult. Ám az útvonal-meghatározásban ő bizonyult a legügyesebbnek, és a csapatrepüléskor őt követték a többiek, vagyis itt egy tudáshierarchia alakult ki. Ezt a jelenséget először Vicsekék figyelték meg, és írták le.

Az élettudományokban soha nem beszélünk százszázalékos bizonyosságról, a kutatók is csak 90–95 százalékra veszik állításaik számszerű érvényességét, hozzátéve, hogy a munkákat folytatják, hiszen eredményeiket még számos helyen finomítani kell. Mindenesetre maga a téma több okból is megragadó. Elsődlegesen nyilván azért, mert meglepő hasonlóságokat mutatnak az eredmények az emberi csoportokéval, ezek viselkedésével. De az is figyelemre méltó, hogy a fizika klasszikusnak tekinthető eszközei szolgálhatnak fontos társadalmi jelenségek megfi gyelésére, leírására, szükség esetén kedvező beavatkozások, intézkedések megvalósítására (mint például: hogyan kell megtervezni nagy létszámú embert befogadó helyiségeket, hogy baj esetén megelőzzék a pánikot).

Minden galamb egyenlő…, de vannak egyenlőbbek

Sokan nem is tudjuk, milyen nagy a tábora hazánkban a postagalambokkal való versenyzésnek. A Vicsek Tamás vezette kutatócsoport nagy szerencséje, hogy a Magyar Postagalamb Sportszövetség, élén Bárdos István elnökkel, készséges, érdeklődő partnernek bizonyult. A kutatások szempontjából kiemelkedő segítséget nyújtott az egyik neves magyar postagalamb-tenyésztő versenyző, Pató József, aki rendelkezésre bocsátotta különleges madarait. Összesen tizenhárom, egy és öt év közötti korú galamb vett részt a kísérletekben.

Összeszokott társaság, hiszen egy dúcban élnek, és megszokták, hogy együtt repülnek is. A kicsiny, 16 gramm súlyú (ez a galambok súlyának alig 3–4 százaléka) vevőkkel felszerelt madarakkal háromféle vizsgálatot végeztek a kutatók. Tizenegy esetben mintegy 12 percig szabadon repülhettek a dúc körül, négy alkalommal csapatban egyszerre engedték föl őket, ekkor körülbelül 15 kilométer távolságból repültek haza, végül pedig a korábbi reptetési helyszíntől mintegy 600 méterre egyenként küldték őket vissza. Az esetek többségében a csapatot tíz vagy kilenc madár alkotta. Az összesen 32 órányi repülés folyamán a műholdas rendszertől 580 ezer adatpontot sikerült begyűjteni. A kutatók ezek alapján a sebességértékeket elemezték, mivel egyrészt így pontosabb adatokhoz jutottak, mint a helyzetadatok alapján, másrészt pedig az irányeltéréseket, változásokat is jobban meg tudták állapítani általuk. A kiértékelésekből kiderült, hogy a galambok a repülés során folyamatosan, de különböző mértékig másolták néhány társuk irányvételi viselkedését, és hogy a rajban jelentős mértékű hierarchikus hálózat, tehát egy „vezérek-alvezérek-követők” kapcsolatrendszer uralkodik.

Mindenesetre a kutatás egyik izgalmas tanulsága a nyilvánvaló analógia a feladatmegoldások kapcsán a galamb- és az emberi társadalomban létrejövő hierarchikus szerveződés között. A nálunk egyszerűbb galambtársadalom komplex viselkedésének megismerése útján sok mindent megtanulhatunk magunkról is.