Az etológusok már régóta felismerték, hogy bizonyos körülmények között a csoportos életmód sokféle előnnyel jár, mint például a potenciális ragadozókkal szembeni védelem. Az angol William Hamilton fogalmazta meg először az úgynevezett önző csorda elméletet, melynek lényege, hogy az egyedek azért csatlakoznak a csoporthoz, mert így növelhetik túlélési esélyeiket.

Halrajok, zebrahordák

Ha madárcsapatok, halrajok vagy a szavannán élő zebrák, antilopok hordáinak csoportos viselkedését közelről is megfigyeljük, kiderül, hogy ezek az állatok összehangoltan mozognak. Szervezettségük különösen akkor válik feltűnővé, ha ragadozók támadják meg a csoportot. Milyen viselkedési mechanizmusok teszik lehetővé, hogy a csapatok rövid idő alatt szervezetten meneküljenek el?

A probléma egyik megoldása váratlan irányból érkezett, amikor Vicsek Tamás, az ELTE biológiai fizika tanszékének professzora felvetette, hogy a csoporttagok mozgását a fizikában korábban kidolgozott dinamikus modellrendszer segítségével lehetne leírni. A számítógépes szimulációkban kipróbált matematikai modell jól működött, embertömegek mozgásának leírására is alkalmasnak bizonyult.

Egy ragadozó támadása esetén a menekülő halraj akkor sikeres, ha megfelel három alapfeltételnek. Az egyedeknek képesnek kell lenniük a támadás irányának pontos észlelésére és a kitérő manőver elvégzésére. Működnie kell egy gyors és hatékony információs csatornának, valamint a támadást követően minél hamarabb újra rendezett formában kell összeállnia a csapatnak.

Menekülés ajtón át

Vicsek Tamás kutatócsoportja lényegében hasonló kérdésekre kereste a választ, amikor azt igyekeztek modellezni, hogy miképp viselkednek az emberek vészhelyzetben: mi történik, ha menekülni próbálnak egy égő helyiségből? A gondot általában az okozza, hogy az emberek nagyobb sebességre váltanak, gyakoribbá válnak közöttük a testi ütközések, a kijáratok körül a tömeg összetömörül, lényegesen lassítva a menekülést. Ráadásul a lökdösődésben sokan elesnek, így további "akadályokat" képeznek. A magyar kutatók egyszerű szabályokat alkalmaztak a jelenség szimulációjára. A virtuális egyedek adott sebességgel mozogtak, alkalmazkodva a többiek mozgásához, miközben figyelembe vették más egyedek térbeli elhelyezkedését és a falaktól való távolságot. A szimuláció meglepő egyezést mutatott a valóságban tapasztaltakkal. Vajon mi, emberek miért viselkedünk bután ebben a helyzetben?

A csoportos menekülési viselkedést az állatok nem tanulják, hanem velük született képességről van szó. A másik egyed mozgásának figyelembevétele, a nagyobb sebesség és a hirtelen irányváltások követése hasznos, ha a nagy létszámú csoport szabad térben menekül a ragadozó elől. Néhány egyszerű szabály automatikus érvényre jutása a legtöbb csoporttag számára életmentő. Így nem csoda, ha hasonló mechanizmusokat találunk halakban, madarakban és az emberben is. A problémát éppen az okozza, hogy ezek a viselkedésformák akkor is automatikusan működésbe lépnek, ha az emberek nagy tömegben zárt térben találják magukat. A számítógépes modellezés egyik fontos eredménye, hogy felhívja a figyelmet a viselkedésünkben lévő biológiai korlátokra. Kiderül, hogy az ember csak kis létszámú csoportban képes optimálisan koordinálni a menekülést. Ha a tömeg meghalad egy bizonyos méretet, az ember hajlamos az ősi evolúciós szabályokat alkalmazni, amelyek jelen helyzetben inkább hátrányosak. A számítógépes modellezés nagyobb termek, akár stadionok esetében is rámutathat a pánikba esett tömeg várható viselkedésére. Így még a tervezési szakaszban kialakíthatók az optimális menekülési útvonalak.

Hogy épül a termeszvár?

Egyes állatfajok kiváló építők. A termeszek által épített több méter magas várak a laikusokat és szakembereket is egyaránt lenyűgözik. Az etológusok régóta tudják, hogy három egyszerű viselkedési szabály megléte elegendő egy termeszvár felépítéséhez. A raj tagjai fel-alá mászkálnak a talajon, és nyállal összekevert földlabdákat készítenek. A következő lépésben ezeket olyan helyre cipelik, ahol már vannak hasonlóak, aminek következtében apró tornyocskák nőnek ki a földből. Végül, ha már a tornyok elértek egy bizonyos magasságot, és egy termesz egymáshoz közeli tornyocskákat talál, akkor igyekszik a köztük levő űrt kitölteni hasonló módon gyúrt földlabdákkal. Így szinte magától összeáll a vár. A csoportos viselkedésnek ezt a formáját manapság a - nem túl szerencsés - rajintelligencia fogalmával jellemzik.

A rajintelligencia emberi csoportok sajátja is. Jól ismert jelenség, hogy csoportban tevékenykedő emberek olyan problémákat is képesek megoldani, amelyekre egyedül nem lennének képesek. Jens Krause, a berlini Hidrobiológiai és Halászati Intézet kutatója egy számítástechnikai kiállítás több ezer részvevőjét kérte arra, hogy becsüljék meg, mennyi színes golyót tartalmaz egy edény. Az egyes vélemények különböztek, de a becslések számított átlaga, azaz a csoport együttes véleménye közelített a valósághoz. Hasonló körülmények között ugyanezek az emberek meglehetősen hibásan becsülték meg egy valószínűségszámítási feladat eredményét. Vagyis a csoport bölcsessége helyzetfüggő. Nem mindegy, hogy mikor kérdezzük meg az emberek véleményét, és mikor hagyatkozunk inkább a szakértőkre.

Az emberi csoportok működésében fontos szerepet játszik a hierarchia. Így Vicsek Tamás és kollegái újabb kutatási irányokba tekintenek. "Ha jobban megértjük a közös döntéshozatal mechanizmusainak törvényszerűségeit, akkor talán gyorsabbá és hatékonyabbá is tehetők - jegyzi meg az ELTE professzora. - Például egy feltérképező kutatás után meg lehetne határozni, hogy a döntési helyzetben a résztvevők milyen sorrendben szólaljanak meg, vagy hogy az egyes döntéshozók szavazatait meghatározott súlyfaktorral vegyék figyelembe. A korábbi megközelítések abból indultak ki, hogy már sok egyforma szintű szereplő is jobb teljesítményt nyújt, ha együttműködik. Mi azt szeretnénk kimutatni, hogy a szereplők különbözőségének figyelembevétele további előnyökhöz vezet."