Med en ny datormodell, forskare vid Ecole Centrale de Marseille och CNRS har visat att en fisk förbrukar mindre energi när den simmar i en skola, eftersom närliggande fisk ger en "sugeffekt". Detta arbete kommer att publiceras den 11 maj 2018 i Fysiska granskningsbrev .

Fiskstim är ett fascinerande exempel på kollektivt beteende där gruppen rör sig på ett koordinerat sätt utan att behöva en ledare. Förr, många datormodeller har visat att sådan kollektiv rörelse kan uppstå ur enkla regler:varje individ tenderar att anpassa sig efter sina grannar och röra sig mot dem samtidigt som man undviker kollisioner. Men fram till nu, ingen forskning om vattenflödets roll mellan fiskar hade någonsin utförts.

För att undersöka denna fråga, en grupp specialister på vätskemekanik vid Institut de Recherche sur les Phénomènes Hors Équilibre (CNRS/Aix-Marseille Université/Centrale Marseille) och fysiker vid Laboratoire de Physique Théorique (CNRS/Université Toulouse III-Paul Sabatier)1 utvecklade en originalmodell som inkorporerade flödesdynamik i en skola med hundratals fiskar. Varje individs väg styrs av klassiska regler för attraktion och inriktning, samt translations- och rotationseffekter orsakade av flödet som genereras av den andra fisken.

Den nya modellen avslöjade en överraskande effekt av interaktionen mellan fisken och vätskan som omger dem:när man simmar i skolor, fisk förbrukar mindre energi på grund av en "sug"-effekt som produceras, i genomsnitt, av alla fiskar. Denna fördelaktiga effekt av skolor hade redan antagits, även om man trodde att fisken måste placeras i en mycket specifik konfiguration för att dra nytta av den. Här, forskarna visade att effekten finns även när fiskgruppen verkar vara oordnad.

Forskargruppen planerar nu att förfina sin modell för att inkludera andra faktorer som påverkar dynamiken i skolor, såsom virvlarna som fiskar producerar i deras kölvatten.