В аквариуме две стаи рыб плавают в соседних отсеках, разделённых прозрачной стенкой. Они не могут коснуться друг друга, но видят каждое движение. Когда одна стая решает повернуть налево, вторая через мгновение делает то же самое. Как будто два маятника, висящие за стеклом, начинают качаться в такт.
Рыбы в стае постоянно меняют направление, но не хаотично. Их коллективное движение застревает в одном из двух устойчивых состояний: либо все плывут в одну сторону, либо в противоположную. Это как качели, которые могут качаться влево или вправо, но не задерживаются посередине. Переключения между состояниями происходят спонтанно, под действием случайных движений отдельных рыб. Когда стаи видят друг друга, эти переключения начинают совпадать.
Учёные измерили, как сила этой синхронизации зависит от ширины зазора между отсеками. Оказалось, что связь убывает с расстоянием медленнее, чем можно было бы ожидать. Это значит, что рыбы реагируют на удалённую группу не как на отдельных особей, а как на усреднённое движение всей стаи. На коротких дистанциях важны детали, на больших — общий ритм. Такой результат помогает понять, как группы животных остаются связанными, даже когда между ними есть физический разрыв.
Чёрные неоны (Hyphessobrycon herbertaxelrodi) имеют среднюю длину тела всего 2.5 см, но в эксперименте их стаи синхронизировались на расстоянии до 40 см, что в 16 раз больше длины отдельной рыбы.