你是否曾经被天空中飞舞的鸟群，海洋中游动的鱼群，草原上奔跑的牛群所震撼？这些都是动物的集群行为，也就是一群大小相似的动物聚集在一起觅食或者向某个方向集体迁移时所展现出的集体行为。这些集群行为看起来非常有序和协调，就像一个整体一样，能够灵活地变换形状和方向。那么，动物为什么要集群行为呢？集群行为对动物有什么好处呢？集群行为是如何形成和维持的呢？本文将从进化和分析的角度，探讨动物集群行为的奥秘。
一、动物为什么要集群行为？
动物的行为是受到自然选择的影响，也就是说，能够提高个体或者基因的适存度（fitness）的行为会被保留下来，而不能够提高或者降低适存度的行为会被淘汰掉。那么，集群行为对动物有哪些好处呢？主要可以从以下几个方面来看：
1. 有利于觅食
觅食是动物生存的基本需求，但是觅食也是一件费时费力甚至危险的事情。如果能够通过集群来提高觅食效率和成功率，那么就可以节省时间和能量，增加获取食物的概率。具体来说，集群可以帮助动物：
发现猎物：单独个体必须依靠自己寻找猎物，但是群体之间可以通过同伴增加发现猎物的概率。比如金鱼，它们喜欢成群结队地游泳，在水中寻找食物。研究发现群体越大，金鱼发现食物的时间越短。
惊扰猎物：动物集群在一个地区觅食，可以惊扰猎物，让捕食者更容易获取食物。比如牛背鹭，它们喜欢跟在牛身后觅食，在牛走过的地方，地面上的昆虫会惊飞起来，让牛背鹭更容易捕捉到。
集体捕猎：集体的力量要比单独个体强大很多。很多草原上的捕食者可以通过集群来捕猎，这样可以捕获比自己大型的猎物，扩大自己的食谱。比如非洲草原上的母狮，她们通常会合作捕猎大型的斑马和水牛等。
增加觅食时间：动物在自然界中通常有警戒行为（动物抬头注视周围的环境），主要目的是防止被天敌捕食。相比单独个体而言，集群的动物每个个体花费在警戒上的时间会降低，这样个体自己觅食的时间增加了，在食物资源充足和觅食能力不变的情况下，提高了每个个体获取的食物量。比如丹顶鹤，它们经常成群结队地在湿地上觅食，在同伴们相互监视下，它们可以放心地吃得更多。
保卫食物：一些大型捕食者之间会发生冲突，比如非洲草原的狮子和斑鬣狗，二者之间互相抢夺食物的例子非常常见，这时候群体的数量尤为关键。一项研究发现，随着雌性狮群内数量的增多，狮子驱逐斑鬣狗的成功概率也是逐渐增大的，集群有利于其保卫食物资源。
2. 有利于反捕食
反捕食是动物避免被天敌消灭或者减少被天敌伤害的方式。集群可以帮助动物：
“多眼睛”效应：群体越大，有了更多双眼睛，可以更容易发现天敌，个体之间通过声音、行为、化学等信号互相报警，提早躲避天敌，降低个体被天敌捕食的风险。比如家麻雀，研究发现，随着家麻雀群体变大，个体花在警戒上的时间降低，但是群体的警戒水平是提高的，利用计算机模拟其发现天敌的概率，结果是发现天敌的概率随群体变大而增加。
“稀释”效应：单独个体被天敌发现，被捕食的概率是很大的，但是如果处在群体中，每个个体被捕食的概率就大大降低了，在群体中比较安全。比如一条小溪流中的昆虫的蛹，研究发现，附着在石头上的石蛾数量越多，过了一段时间之后，石蛾被捕食的概率明显降低。同样的，在上岸在沙滩上产卵的海龟，小海龟孵化出来之后需要从沙滩爬回大海，在这个路上充满了各种天敌，小海龟数量众多，每只被天敌捕捉到的概率也降低了，提高了小海龟的存活率。
“混淆”效应：很多动物在群体中，可以起到“迷惑”捕食者的作用。当捕食者锁定了一个群体之后，随着群体增加，捕食者注意力经常被分散，导致其捕食成功率降低，猎物存活率增加。比如一种鲈鱼捕食白鲦鱼发现，随着群体大小增大，鲈鱼每分钟捕食的次数降低，并且捕食成功率也降低。除此之外，比如紫翅椋鸟也经常集大群，可以有效混淆捕食者。
二、动物是如何集群行为的？
动物集群行为看起来非常有序和协调，就像一个整体一样，能够灵活地变换形状和方向。那么，动物是如何实现这种集群行为的呢？动物之间有没有什么特殊的交流方式或者规则呢？其实，动物集群行为并不需要一个统一的指挥者或者复杂的信息传递，而是依靠每个个体遵循一些简单的本地规则来实现。这些本地规则主要包括：
对齐规则：每个个体会倾向于与邻近个体保持相同或者相似的方向和速度。
吸引规则：每个个体会倾向于靠近邻近个体，并保持一个适当的距离。
排斥规则：每个个体会倾向于避免与邻近个体发生碰撞或者过度拥挤。
当然，并不是所有的动物都完全遵循这些规则，有些动物可能会有更复杂或者更灵活的行为策略。比如有些动物可能会有领导者或者引导者的角色，在某些情况下影响或者决定群体的运动方向；有些动物可能会有投票或者协商的方式，在某些情况下达成群体的共识或者决策；有些动物可能会有分工或者协作的方式，在某些情况下提高群体的效率或者成功率。
动物集群行为是自然界中一种神奇而美妙的现象，它展示了简单个体通过遵循简单规则而产生复杂智能的可能性。动物集群行为对动物有很多好处，比如提高觅食效率和成功率，降低被天敌捕食的风险等等。动物集群行为也反映了动物之间有着丰富而多样的交流方式和行为策略。通过研究动物集群行为，我们不仅可以更好地理解和保护动物世界，也可以从中得到启发和借鉴，提高我们自己在社会中生存和发展的能力。
