A10 Interferência em Cardumes

Tópico

A interferência em cardumes descreve a ruptura dos mecanismos físicos que mantêm um cardume unido como uma entidade coletiva funcional: coesão, coordenação e sincronização entre seus membros. Essa ruptura da coesão do cardume pode ter origem externa — como perturbações hidrodinâmicas violentas, ruído acústico de alta intensidade ou campos eletromagnéticos anômalos — ou interna, quando um indivíduo doente ou ferido nada em velocidade ou trajetória anormal, interrompendo os sinais de fluxo que o restante do cardume utiliza para coordenar seus próprios movimentos. A coesão do cardume que a interferência acaba por romper é normalmente sustentada por três tipos de sinais que cada indivíduo troca com seus vizinhos: sinais visuais, que transmitem a posição e a velocidade relativas dos vizinhos; sinais hidrodinâmicos, que cada indivíduo detecta com sua linha lateral a partir das perturbações de fluxo geradas por peixes próximos; e sinais acústicos, produzidos pelo próprio movimento de natação de cada indivíduo. Uma perturbação hidrodinâmica violenta, como a onda de pressão gerada pela passagem de uma embarcação, pode interromper temporariamente o campo de velocidade dentro de um cardume de peixes, cancelando os sinais de fluxo que a linha lateral de cada indivíduo precisa para se orientar em relação aos seus vizinhos. Isso resulta em respostas de alarme dessincronizadas entre os diferentes indivíduos do cardume.

O grau de alinhamento do cardume — o quão coordenado o grupo nada na mesma direção — pode ser descrito por um parâmetro de ordem que varia de um valor máximo, quando todos os indivíduos nadam em perfeito alinhamento, a zero, quando o movimento do grupo se torna completamente desordenado. Quando um ruído angular adicional afeta todos os indivíduos do cardume simultaneamente, como ocorre durante um choque acústico repentino, esse parâmetro de ordem pode colapsar de seu valor máximo para a desordem total. Esse colapso ocorre em um tempo característico que é inversamente proporcional à intensidade do ruído externo: quanto mais intenso o choque acústico, mais rápido a ordem do cardume colapsa.

Após o ruído externo cessar, o cardume de peixes não permanece desorganizado: ele se reorganiza seguindo a mesma dinâmica pela qual um grupo desordenado recupera espontaneamente seu estado ordenado, até que o parâmetro de ordem do cardume retorne ao mesmo valor máximo de alinhamento que tinha antes da perturbação, fechando assim o ciclo entre desorganização e reorganização. O tempo necessário para que essa reorganização se complete aumenta com o número de indivíduos no cardume e diminui com a força do acoplamento entre esses indivíduos — ou seja, o quanto cada um tende a imitar a direção de natação de seus vizinhos.

Essa relação entre o tamanho do cardume e o tempo de reorganização produz comportamentos contrastantes dependendo do tipo de perturbação: cardumes maiores resistem melhor a perturbações localizadas, graças à maior inércia coletiva proporcionada pelo maior número de indivíduos, mas são justamente esses cardumes maiores que levam mais tempo para se reorganizar quando uma perturbação global, como um choque acústico que afeta todo o grupo, rompe sua coesão. Assim, o mesmo número de indivíduos que inicialmente confere ao cardume sua coesão, coordenação e sincronização — descrito no início deste modelo — é também o que determina quanto tempo o grupo leva para recuperá-las após sofrer uma interferência.

ID:2482