Puzzling Plumage: Fraktale zeigen die Gesundheit der Vögel

Für Vögel sind Fraktale ein Ansporn.

Eine neue Studie fand heraus, dass die Komplexität fraktaler Muster auf der Brust eines Vogels die Fitness des Tieres mit potenziellen Partnern verbindet.

Wissenschaftler untersuchten männliche und weibliche rotbeinige Rebhühner (Alectoris Rufa), die beide komplizierte Schwarz-Weiß-Gefiedermuster auf ihrer Brust zeigen. Die Größe, Form und Komplexität dieser Muster kann durch die so genannte fraktale Dimension (FD) quantifiziert werden.

Fraktale sind selbstähnliche sich wiederholende Muster, die beim Ein- und Auszoomen die gleiche Struktur aufweisen. Fraktale sind in der ganzen Natur zu finden, von Muscheln bis zu Gebirgsketten bis hin zu Brokkoli und anscheinend das Gefieder von rotbeinigen Rebhühnern. [5 Ernsthafte mathematische Fakten]

In einer neuen Studie fanden Wissenschaftler heraus, dass je gesünder ein Vogel ist, desto fraktaler wird sein Gefieder.

"Wir haben gezeigt, dass die fraktale Geometrie biologisch aussagekräftige Informationen, die in einem komplexen Gefiedermerkmal kodiert sind, enthüllen kann: das schwarzgefleckte Lätzchen des rotbeinigen Rebhuhns", schreiben die Forscher in einer am 23. Januar in der Zeitschrift Proceedings of the Royal Society veröffentlichten Arbeit B. "Unsere korrelativen Ergebnisse zeigen, dass sowohl bessere Kondition als auch eine größere Immunantwort von Lätzchen mit höherer FD vorhergesagt werden können."

Das Team unter der Leitung von Lorenzo Perez-Rodríguez vom Museo Nacional de Ciencias Naturales in Madrid verwendete Hauttests, um die Immunreaktion zu messen oder wie robust und gesund das Immunsystem der Vögel ist (das Körpersystem, das fremde Eindringlinge abwehrt). wurden. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass die fraktale Dimension die Immunreaktion voraussagt, was bedeutet, dass Rebhühner mit komplexeren Fraktalen an ihrem Gefieder tendenziell ein stärkeres Immunsystem haben.

Die Wissenschaftler untersuchten auch die Beziehung zwischen Vogelgesundheit und Fraktalen, indem sie die Ernährung von 33 männlichen und weiblichen Rebhühnern während ihrer Häutungsperiode einschränkten, während 35 andere so viel essen ließen, wie sie wollten. Dies führte dazu, dass der erste Vogelsatz um etwa 13 Prozent weniger wog als die Kontrollgruppe.

Die Forscher fotografierten dann die Lätzchen der Rebhühner und stellten fest, dass die Komplexität der Fraktale bei den Vögeln, deren Nahrung eingeschränkt war, signifikant reduziert war. Nach dem Abnehmen würden dieselben Vögel im Gefieder mit einer geringeren Fraktaldimension als zuvor wachsen, während die Vögel, deren Gewicht stabil blieb, keine Veränderung der FD zeigten.

Insgesamt ergab die Studie, dass die Fraktale von Vögeln viel über die Gesundheit von Individuen aussagten, was für rotbeinige Rebhühner eine wertvolle Möglichkeit darstellen könnte, potenzielle Partner zu beurteilen.

"Unsere Arbeit rechtfertigt weitere Untersuchungen zur fraktalen Wahrnehmung von Tieren, abhängig von ihren visuellen Verarbeitungsfähigkeiten", schreiben die Forscher.

Einige Studien über Menschen haben herausgefunden, dass Menschen Kunst bevorzugen, sowohl abstrakte als auch repräsentative Arbeit, mit mehr Fraktalen, und dass die FD-Bewertung "unbewusst unsere Wahrnehmung von Schönheit und ästhetischen Vorlieben beeinflusst", sagten die Wissenschaftler. "Nicht-menschliche Tiere können ebenfalls Merkmale mit höheren (oder niedrigeren) FDs bevorzugen, insbesondere wenn diese eine bessere individuelle Qualität anzeigen, wie wir hier berichten."

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