В условиях сурового антарктического климата, когда температура опускается до –50 градусов по Цельсию, а скорость ветра достигает 180 км/ч, животным требуется проявлять исключительную изобретательность, чтобы не погибнуть от холода. Императорские пингвины сбиваются в плотные группы, внутри которых можно согреться. При этом ученые долго не могли понять, как поддерживается равноправие всех членов такой группы, и почему не замерзают птицы, стоящие по краям. Ведь плотность «упаковки» пингвинов в такой группе такова, что делает невозможным всякое вторжение извне.
Группа зоологов и биофизиков из университетов Эрланген-Нюрнберга (ФРГ) и Гарварда (США) наблюдала за колонией пингвинов в Земле королевы Мод. Учёные записали многочасовое видео, фиксирующее перемещения отдельных особей в группе птиц. Разрешающая способность аппаратуры позволила проследить за движениями сотен отдельных пингвинов.
Анализируя перемещения внутри группы, исследователи обнаружили, что по массе плотно стоящих птиц время от времени пробегает волна. Это движение невозможно увидеть невооружённым глазом, так как оно происходит с периодичностью раз в 30–60 секунд и распространяется со скоростью 12 сантиметров в секунду. Несмотря на небольшие масштабы, такие волны приводят к довольно заметному перемещению внутри колонии и позволяют «краевым» пингвинам попасть в тёплую «сердцевину».
Подобные действия требуют координации всех членов группы: когда один пингвин делает маленький шажок, его соседи подхватывают это движение, причём в итоге группа не просто переходит с места на место, а сложным образом переформируется, впуская внутрь новых птиц. Авторы исследования сравнивают это с поведением инертных неравновесных систем, вроде жидкого стекла или коллоидных растворов.
Авторы работы, результаты которой опубликованы в журнале PLoS ONE, планируют продолжить наблюдения за общественным поведением пингвинов и, возможно, прийти к пониманию того, почему численность императорских пингвинов в Антарктике неуклонно сокращается.