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Greed is good for penguins that huddle together to avoid Antarctica's icy weather.
According to a new study, penguin groups can maximize everyone's heat when individual birds act selfishly, huddling in ways that keep them toastiest, NBC.com reported.
"Even if penguins are only selfish, only trying to find the best spot for themselves and not thinking about their community, there is still equality in the amount of time that each penguin spends exposed to the wind," study researcher Francois Blanchette, a mathematician at the University of California, Merced, who normally studies fluid dynamics, said in a statement.
Blanchette became interested in penguin huddles after watching the hit documentary "The March of the Penguins." He and his colleagues made mathematical models of penguin huddles, varying wind strength and turbulence to see what sort of shapes arose. The model calculated which penguin along the edge of the huddle would be coldest and had that penguin move toward the center of the huddle in a sort of constant rotation.
These models produced long, thin huddles that gradually crept away from the wind direction. In real life, penguin huddles are more rotund, so researchers went about making their models more realistic. They added an element of uncertainty, such as wind eddies and differences in size of the huddled penguins. The result was huddles that look much like those seen on real Antarctic ice.
"A penguin huddle is a self-sufficient system in which the animals rely on each other for shelter, and I think that is what makes it fair," Blanchette said. An obstacle to the ideal shape, such as a wall, would likely make the huddles less fair, he added.
Blanchette and his mathematician colleagues report their work Friday in the journal PLOS ONE, and will present the findings at the American Physical Society's fluid dynamic conference next week in San Diego. They hope to get feedback from biologists on their findings. The model may also help biologists refine their observations of penguins in the field by letting them know what behaviors to look for in huddles.
Blanchette also hopes the penguin study will help spread the word about his first love, math.
"Nearly everybody seems to love penguins, and not enough people love math," he said. "If we use math to study penguins, we could potentially teach more people to love math, too!" (NBC.com)
이기적인 펭귄 행동, 집단 보온에 최선
혹한에 자기 몸을 최대한 따뜻하게 유지하려는 펭귄 각자의 `이기적'인 행동이 집단 전체를 따뜻하게 만드는데 최선의 방식임이 수학 모델로 입증됐다고 사이언스 데일리와 라이브사이언스 닷컴이 18일 보도했다.
미국 머시드 캘리포니아대학(UCM)의 유체역학 연구팀은 추위를 이기기 위해 펭귄들이 한 곳에 몰려드는 행동 패턴과 다양한 바람의 세기 및 열 흐름 등을 컴퓨터 모델로 만들어 연구한 결과 이런 사실을 발견했다고 미국 공공과학도서관 학술지 플러스원(PLoS ONE)에 발표했다.
펭귄들은 아주 빽빽한 무리를 이뤄 맨 가장자리에 있는 펭귄만 움직일 수 있는데 연구 모델은 가장자리에 있는 펭귄 중 어떤 것이 가장 추울지 계산했다.
한편 바람맞이에서 가장 추웠던 펭귄은 자리를 바꿀 차례가 되면 가장 아늑한 자리로 옮기는데 연구진은 이 때 열 분포를 다시 계산했다.
이런 행동이 반복되면서 둥그렇게 뭉쳤던 무리는 점점 길이가 길어지고 바람의 반대 방향으로 서서히 움직이는 것으로 나타났다.
연구진은 처음엔 항상 일정한 바람과 똑같은 펭귄들을 가정해 계산했는데 그 결과 펭귄 무리의 형태는 자연에서 보는 것보다 더 길고 가늘게 변했다.
학자들은 이번엔 변화하는 바람과 펭귄 개체들의 몸 크기와 추위를 견디는 능력의 차이 등 보다 현실적인 요인들을 놓고 계산했다.
그 결과 놀랍게도 펭귄들의 무리는 자연에서와 비슷한 둥근 형태를 이뤘고 모든 펭귄들이 거의 비슷한 시간동안 바람에 노출되고 똑같이 체온을 나눠갖는 것으로 나타났다.
연구진은 '펭귄들은 다른 펭귄에 의지해 바람을 피하는데 집단을 생각하지 않고 자기 자신만을 위하는 이런 행동이 결국은 집단 전체에 매우 공평한 `체온 나누기' 결과를 가져온다'고 밝혔다. 다만 담 같은 장애물이 있을 경우 이런 공평한 관계가 사라지게 된다는 것이다.
연구진은 이 연구가 실험 자료를 얻기 어려운 펭귄 연구가들의 현장 관찰에도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대하고 있다.
이들은 또 박테리아 등 외부 자극에 대해 집단으로 움직이는 다른 생물들의 움직임을 설명하는데도 이 모델이 유용할 것이라고 말했다. (연합뉴스)
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