对于大多数人来说，一群蠓虫是一种烦扰。对于尼古拉斯·奥莱特来说，它却是揭示神秘动物行为——虫群——的关键。
在康涅狄格州纽黑文的耶鲁大学研究复杂系统的奥莱特和他的同事詹姆斯·帕克特发现，当这些昆虫的数量达到 10 只时，它们的虫群就会开始自组织。
他们于 8 月 13 日发表在《英国皇家学会界面》期刊上的论文，是利用真实虫群的数据来为这种行为的模型提供信息的，这一小而不断增长的研究领域的一部分。
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奥莱特和帕克特建立了摇蚊属（Chironomus riparius）蠓虫的实验室群体，它们在成年后只能存活几天，并且往往只在黎明或黄昏时飞行。
“很多人会说虫群只是一大群昆虫，”奥莱特说。“我想说的是，虫群在某种程度上是集体和自组织的。”
研究人员使用高速摄像机拍摄蠓虫的空中活动，并使用计算机程序来重建单个昆虫的飞行路径，并观察这种集体行为何时出现。
蠓虫虫群并没有像鱼群或鸟群那样表现出精心编排的运动，但它们的成员仍然只停留在可用空间的一小部分。奥莱特说，存在“一个非常清晰的边界，将虫群所在的位置与世界的其他地方分隔开来”。
通过分析 344 个虫群中蠓虫的运动和位置，研究人员确定，一旦一群蠓虫达到 10 只，他们测量的统计数据（例如每只蠓虫的空间体积和昆虫之间的平均距离）就会变得恒定，这标志着个体开始集体行为的点。
“你不需要大量的个体才能看到虫群。一旦你达到大约 10 个个体，统计数据往往不会再发生变化，”奥莱特说。
这对希望创建虫群行为通用模型的数学家提出了挑战。为了准确，这些模型必须能够在不需要大量个体的情况下模拟动物聚集。
加拿大温哥华英属哥伦比亚大学研究虫群的数学家利亚·埃德尔斯坦-凯舍特说，这篇论文是“对该领域的一个非常好的贡献”，并且研究人员是“先驱，他们仔细跟踪在三维虫群中飞行的个体，并明智地利用数据来检查虫群大小如何影响集体行为”。
她在给《自然》杂志的电子邮件中说，“我们需要更多这样的具体例子，并仔细跟踪个体。” “模型[与现实之间]的一致性正在变得越来越好，因为现在，人们正在使用数据来推断行为，而不是试图将数据硬塞到旧模型中。”
本文经授权转载，并于 2014 年 8 月 13 日首次发表。