Beyond planar: fish schools adopt ladder formations in 3D
Notice bibliographique
Résumé
The coordinated movement of fish schools has long captivated researchers studying animal collective behavior. Classical literature from Weihs and Lighthill suggests that fish schools should favor planar diamond formations to increase hydrodynamic efficiency, inspiring a large body of work ranging from fluid simulations to hydrofoil experiments. However, whether fish schools actually adopt and maintain this idealized formation remains debated and unresolved. When fish schools are free to self-organize in three dimensions, what formations do they prefer? By tracking polarized schools of giant danios (Devario aequipinnatus) swimming continuously for ten hours, we demonstrate that fish rarely stay in a horizontal plane, and even more rarely, in the classical diamond formation. Of all fish pairs within four body-lengths from each other, only 25.2% were in the same plane. Of these, 54.6% were inline, 30.0% were staggered, and 15.4% were side-by-side. The diamond formation was observed in less than 0.1% of all frames. Notably, a vertical "ladder formation" emerged as the most probable formation for schooling giant danios, appearing in 79% of all fish pairs, and it elongated at higher swimming speeds. These findings highlight the dynamic and three-dimensional nature of fish schools and suggest that hydrodynamic benefits may be obtained without maintaining fixed formations. This research provides a foundation for future studies that examine the hydrodynamics and control of underwater collectives in 3D formations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».