萤火虫的同步闪烁：随机中怎样涌现出秩序？(7)

最早关于嵌合体状态的研究
论文题目：Coexistence of Coherence and Incoherence in Nonlocally Coupled Phase Oscillators
论文地址：https://arxiv.org/abs/cond-mat/0210694
目前还不清楚为什么相比于统一的同步形式，大自然会偏爱这种"大杂烩式"的同步。但是，这种基本的同步现象也构成了一个进化之谜：这种聚集如何帮助雄性个体在潜在的配偶面前脱颖而出？Peleg 认为不能仅研究雄性萤火虫的行为模式，也要关注雌性萤火虫。她的研究小组已经开始对 P. carolinus 萤火虫进行研究，但尚未对容易发生嵌合体状态的 P. frontalis 物种进行研究。
4. 萤火虫与计算机科学
对模型来讲，如今需要在新的或改进后的框架中封装观察到的萤火虫模式。Ermentrout 一篇还在审稿的论文对 Photinus carolinus 萤火虫提供了一个与众不同的数学描述：假设这些昆虫并不是在超过所需的最小恢复时间外等待纯粹随机的时间，而是嘈杂、不规则的振子？这样的话，萤火虫只有在聚集起来的时候才可能出现周期性的闪光。在计算机模拟中，这个模型也与 Peleg 小组的数据相符。Ermentrout 说：“尽管我们没有把它用程序写出来，但还是出现了波动之类的现象。”
生物学家说，Peleg 和 Sarfati 的高性价比相机和算法系统非常有助于推动萤火虫研究，使其大众化。萤火虫在野外很难研究，因为除了最敬业的研究人员和铁杆爱好者，大众很难通过它们的闪光来区分物种。因此，尽管人们担心许多萤火虫物种正在灭绝，但测量萤火虫种群的范围和丰度仍然相对困难。Peleg 的工作可以使收集、分析和分享萤火虫闪光数据变得更加容易。
2021年，Sarfati 使用该系统证实了来自亚利桑那州的一份报告：当地的 Photinus knulli 萤火虫物种在聚集数量足够多时可以发生同步。今年，Peleg 实验室向美国各地的萤火虫研究人员发送了10份摄像机影像的副本。为了促进物种保护，Peleg 实验室的机器学习研究人员正试图研发从录像的闪光模式中识别萤火虫物种的算法。
萤火虫已经启发了数十年的数学理论发展；Peleg 希望现在发现的这些更细微的真相会产生类似的影响。Moiseff 也有这样的愿望。他说，萤火虫“在我们人类出现之前就已经在做计算机科学了”。了解它们的同步机制可以使我们更好地掌握其他生物的自组织行为。