Naturälskare kommer att känna till scenen väl. En uppsjö av fågelsång, en skakning av ett träd och ut dyker en flock fåglar som flyger iväg unisont tillsammans.

Men hur kommer det sig att det snabba sångpratet bland dessa fåglar ledde till den gemensamma flykten? En nätverksforskare vid Northeastern University i London har hjälpt experter att belysa den frågan genom att kartlägga hur fåglar kommunicerar i grupper.

Iacopo Iacopini, biträdande professor vid Network Science Institute, har arbetat nära med beteendeekologer för att ge "nya insikter" om vokalkommunikation gjord av djur.

Forskningen har beskrivits i Iacopinis artikel, "Not your private tête-à-tête:utnyttja kraften hos högre ordningens nätverk för att studera djurkommunikation", publicerad 20 maj i tidskriften Philosophical Transactions of the Royal Society B :Biologiska vetenskaper .

Beteendeekologer har i decennier studerat hur en sångfågel hörs av en annan och sedan använder den förståelsen för att härleda hur en-till-en-relationen fungerar – det som är känt som en dyadisk interaktion.

Men experter visste att det var alltför förenklat att se det från den vinkeln när det är tydligt att en fågelkvitter kommer att höras av flera fåglar i den omgivande närheten.

Iacopini, tillsammans med kollegor från hela världen, arbetade med att modellera hur fåglar interagerar med två eller flera andra i deras eller rivaliserande flockar samtidigt – det som kallas högre ordningens nätverk.

Nätverksforskarna använde hypergrafer – ett matematiskt diagram som visar hur objekt kan ha flera kopplingar samtidigt medan de är i ett gruppscenario – för att bättre förstå hur lättmagade brentgäss koordinerar en gruppstart genom ökade squawks bland gaggle.

Forskarna gjorde också liknande studier av de nordamerikanska svartklädda kycklingarna, och skapade ett nätverk för att simulera gryningskören bland vad som är en territoriell fågelfamilj i ett försök att illustrera vilka interaktioner som sker under det ögonblicket.

Enligt de fem författarna till artikeln har kartläggning av hur dessa sociala strukturer utspelar sig potentialen att "avslöja hur röstkommunikation bidrar till komplexa beteendesmittor inom grupper."

Iacopini sa att trenden bland nätverksforskare nyligen har varit att fokusera på mänsklig interaktion.

Men han förklarade att fallstudierna som han och hans kollegor tittade på för tidningen i termer av icke-mänsklig djurkommunikation gav honom en annan sorts "lekplats" där han kunde kartlägga högre ordningens nätverk.

"Djur är en annan superviktig domän," sa Iacopini. "Nätverksforskare gör redan en hel del saker om djurs beteende men, enligt min mening, inte lika mycket som för mänsklig interaktion.

"Jag tror att den icke-mänskliga djurvärlden representerar en annan otroligt bra lekplats för dessa tillvägagångssätt, eftersom du kan ställa många frågor, du kan spåra dem, du kan spela in deras vokalisering, du kan spåra deras rörelser."

Iacopini hoppas att den här artikeln och hans erfarenhet av att samarbeta med data från verkliga djur kommer att uppmuntra fler partnerskap mellan ekologer och nätverksforskare.

"Jag personligen skulle ta det här som en potentiell utgångspunkt för mycket mer forskning och projekt om detta," sa han.

"Det är också en uppmaning till uppmärksamhet från min sida, till nätverksvetenskapsgemenskapen. Jag tror att det kan vara samma sak för djurens beteende och ekologivärlden - att föra de två världarna samman för att göra bättre vetenskap, genom att kombinera alla styrkorna i två olika team nu när vi kan ha riktigt bra datainsamlingsexperiment."

Medförfattaren Elizabeth Derryberry, en beteendeekolog vid University of Tennessee som studerar fågelsång, höll med om att det tvärvetenskapliga projektet hade gett resultat och öppnat "spännande" nya möjligheter.

Hon förklarade att verktygen som producerats av gruppen av nätverkskartare, som även inkluderade Nina Fefferman från University of Tennessee och Matthew Silk från University of Edinburgh i Skottland, gör det möjligt för dem som arbetar på fältet att identifiera mönster och göra förutsägelser om djurens beteende .

Iacopini sa att han och teamet av modellbyggare njöt av att få sina ekvationer väckta till liv av ekologer.

"Ur vårt perspektiv tycker jag att det är trevligt att se att en del av de saker vi gör faktiskt kan gå ut på fältet, istället för att finnas kvar på tidningar och publikationer online, och det är det", sa han.

Mer information: Iacopo Iacopini et al, Not your private tête-à-tête:utnyttja kraften hos högre ordningens nätverk för att studera djurkommunikation, Philosophical Transactions of the Royal Society B:Biological Sciences (2024). DOI:10.1098/rstb.2023.0190

Journalinformation: Philosophical Transactions of the Royal Society B

Tillhandahålls av Northeastern University

Denna berättelse är återpublicerad med tillstånd av Northeastern Global News news.northeastern.edu.