Általában robotokkal modellezik az élővilág bonyolult folyamatait. Az ELTE Természettudományi Karának Biológiai Fizika tanszékén viszont fordítottak a sorrenden: galambokat tanulmányoznak egy repülő robot-raj megépítése előtt. Április elején, a magyar kutatócsoport eredményeire címlapján is felhívta a figyelmet a rangos nemzetközi folyóirat, a Nature. Vicsek Tamás professzor kutatócsoportjából Nagy Máté és Ákos Zsuzsa válaszolt kérdéseimre, amelyeket eredetileg az Újbuda nevű lap képviselőjeként tettem fel. Először arról érdeklődtem, hogy mikor kezdődtek a kísérletek és miért éppen ezt a témát választották a kutatók.

Nagy Máté: – A kutatást csoportos mozgások megértésére terveztük. Azt szerettük volna megtudni, hogyan találnak a galambok optimális útvonalat hazafelé, s mi a magyarázata annak, hogy az egész csapat együtt marad. Kiderült, hogy vannak olyan egyedek, amelyek többször állnak a csapat élére, de azok, amelyeket kevésbé fogadnak el a társak, vagy kevésbé navigálnak jól, általában csak követik a többieket. A madarak hátára saját fejlesztésű, miniatűr GPS-vevőt rögzítettünk. Így a műholdas navigációs rendszer segítségével figyeltük az irányválasztásokat. Ezt megelőzően végeztünk már hasonló méréseket, amikor pilóták teljesítményét hasonlítottuk össze nagyobb testű madarak – vándorsólyom, fehér gólya – siklórepülésével. Így a tényleges munkához sok gyakorlati tapasztalatunk összegyűlt. A galambokkal 2008 nyarának végén, lényegében szeptemberben dolgoztunk.

Ákos Zsuzsa: – A GPS nemcsak méretében tér el a boltban kaphatótól, hanem működésében is. Másodpercenként öt adatot szolgáltat, tehát sokkal nagyobb frekvenciával dolgozik, mint a hagyományos helymeghatározó. Ez is saját fejlesztés, ugyanúgy mint a hátizsák, amivel a galambok hátára rögzítettük a készüléket. Ebbe előbb gyurmát tettünk, hogy hozzászoktassuk a madarakat a súlyhoz, mert fontos volt, hogy a galambok a méréskor ne viselkedjenek a szokásos körülményektől eltérő módon. Eleinte adódtak nehézségek, az első hátizsákot például még képesek voltak levetni magukról a galambok, de aztán sikerült megtalálni a megoldást.

– Hogyan végezték a tényleges adatgyűjtést?

Nagy Máté: – A madarakat a dúctól körülbelül húsz kilométerre engedtük el. Így tizenöt reptetést végeztünk velük. Azt vizsgáltuk, mi történik a hazafelé vezető úton. A kísérlet során 32 órányi adat gyűlt össze másodpercenként öt adattal, több mint félmillió adatponttal. Ezekből kirajzolódott például, hogy milyen gyorsan követi az egyik madár irányválasztásait egy másik egyed. Az átlagos követési idő körülbelül 0,3-0,4 másodperces volt. A számítógépes elemzésből az is kiderült, hogy a váltásban valószínűleg nem reflex-szerű viselkedés tükröződik, ugyanis ennyi idő szükséges azokhoz az agyi folyamatokhoz, amíg egy-egy galamb tudatosan eldönti, követi-e a társát, vagy sem. A GPS sajátos körülmények között történő alkalmazása tehát biológiai felfedezést tett lehetővé.

– Az is új megfigyelés volt, hogy a repülés során változik, mikor, melyik madár áll a csapat élére. Vajon honnan tudják a csapat tagjai, hogy vezetőváltás következik és már egy másik egyedet kell követni?

Ákos Zsuzsa: – Ennek eldöntése további kutatásokat igényel. Ugyanakkor a mérések során együtt dolgoztunk Bíró Dóra Oxfordban élő etológussal, aki a biológia legújabb eredményeinek közlésével segítette munkánkat. A galambok esetében a bal szemből érkező információkat a jobb agyfélteke dolgozza fel, amely többek között a társas kapcsolatokért felelős. Ennek megfelelően a vizsgálatok során is megfigyelhettük, hogy a madarak úgy helyezkednek el a repüléskor, hogy a vezető csapattagot a bal szemükkel lássák. Egyébként a bal agyfélteke, amely a jobb szemből érkező képeket elemzi, a tereptárgyak felismerését végzi.

– Milyen területeken lehet felhasználni ezeket az eredményeket, és milyen kísérletek várhatók a kutatás hátralévő részében?

Nagy Máté: – A hierarchikus döntéshozatal valószínűleg hasonló módon működhet emberek tíz fős csoportjai esetében is. Például egy baráti társaságban mindenki tudja, kire érdemes hallgatni, kinek az ötletei szoktak beválni. A munkánk iránt ezért érdeklődnek pszichológusok, szociológusok is. A galambversenyzés szempontjából azért érdekes a kutatás, mert a szakemberek így tudják eldönteni, melyik állatot érdemes továbbtenyészteni. Vannak olyan galambok, amelyek gyorsabban tudnak repülni, mert jobbak a fizikai adottságaik. De a csoportos repülés szempontjából nem csak ez számít, mivel a madarak együtt akarnak maradni és egy közös tempót vesznek fel. A fizikai teljesítménynél tehát fontosabb lehet a hatékony tájékozódási képesség. Erre utal az is, hogy azok az állatok, amelyek általában vezetik a csoportot, rövidebb úton térnek haza akkor is, ha egyedül repülnek. Ez az információ eddig nem állt a galambászok rendelkezésére, ezért a Magyar Postagalamb Szövetség is érdeklődéssel figyeli a programot. A kísérletekhez nagy segítség volt Pató József hivatásos galambász szakértelme, aki rendelkezésünkre bocsátotta galambjait. Egyébként a projectet egy öt évre szóló európai uniós támogatás tette lehetővé. A végcél egy robotokból álló olyan raj létrehozása, amelynek repülését nem kell kívülről irányítani. Ehhez szolgálnak modellként a madarak röptét elemző vizsgálatok, amelyek eredményeiből később eldönthetjük, hogy például tíz egyforma robotot építsünk meg, vagy elég az is, hogy közülük egyet szereljünk fel különleges szenzorokkal.

A kutatásról további információkat és videókat a project honlapján találnak az érdeklődők: http://hal.elte.hu/pigeonflocks/