Ученые исследовали структуру нескольких гнездовых колоний королевских пингвинов и обнаружили, что ее можно описать с помощью модели двумерной жидкости, в которой взаимодействие между элементами аналогично взаимодействию неполярных молекул. Компьютерное моделирование колонии показало, что ее структура больше всего похожа на стеклообразное состояние вещества и служит для птиц компромиссом между колониями большой плотности и расположением поодиночке. Такая организация колонии позволяет ей быстро реагировать на внешние возмущения, пишут ученые в Journal of Physics D: Applied Physcis.

Ученые из Германии, Франции, Монако и США под руководством Ричарда Герума из Университета Эрлангена – Нюрнберга предложили с помощью одной из подобных физических моделей описать колонию королевских пингвинов. Для этого исследователи провели анализ аэрофотографий нескольких колоний пингвинов на архипелагах Крозе и Кергелен в Индийском океане, сделанных в разные годы (с 2008 по 2016) в период выведения птенцов. Для гнездовой колонии оказалось характерно два максимума расстояния между пингвинами – около 30 сантиметров для пар и около 65 сантиметров для отдельных пингвинов. Чтобы количественно описать полученные результаты, ученые предложили использовать модель двумерной жидкости, в которой взаимодействие между элементами описывается потенциалом Леннард-Джонса, а их движение определяется температурой.

Оказалось, что разброс в расстоянии между элементами, характерный для колонии королевских пингвинов, больше чем разброс в размере птиц. Это значит, что на взаимодействие между особями влияют не только их анатомические характеристики, но и другие индивидуальные особенности. Кроме того выяснилось, что, поскольку все пингвины в течение всего периода существования колонии находятся примерно на одной и той же позиции, разупорядоченную гексагональная структура двумерной жидкости можно считать замороженной, то есть фактически находящейся в стеклообразном состоянии.