מסלולי תנועה של בעלי חיים הם לעיתים הצוהר היחיד לחקר מערכות אקולוגיות טבעיות. בדיוק כפי שהתנועה האקראית של חלקיקים בודדים מובילה לפיזור של גז, חקר בעלי חיים בודדים תורם להבנת הדפוסים בתנועותיהם של אותו המין. בניגוד לחלקיק, זיכרון של תנועות העבר של בעל החיים יכול להשפיע לאן הוא בוחר ללכת - והבחירה הזו יכולה להשתנות מחיה לחיה.  כאשר עטלף מחפש מזון, נראה כי עליו לבחור בין עצים שונים באופן אקראי. עם זאת, תנועתו יעילה יותר כאשר הוא יסתמך על הכרתו עם השטח ועל זיכרון העבר שלו. ממסלולים אלו חוקרים לומדים על ההתנהגות והקוגניציה של הפרט, על האבולוציה של מינים, ואף על התפשטות מחלות. חלק ניכר מהמאמץ להבנת תנועה של פרטים היא מציאת מודל המתאר בצורה טובה את הדרך בה בעלי חיים מחפשים מזון ומוצאים אתרים חדשים. מציאת מודל המתאר בצורה מדויקת חיפוש אקראי של בעל חיים המשלב שימוש בזכרונו היא אתגר משמעותי בחקר מערכות אקולוגיות. אתגר זה מעסיק אקולוגיים, מתמטיקאים ופיסיקאים בשנים האחרונות.

מחקרם החדש של פרופ' מיכאל אסף ותלמיד הדוקטורט שלו, אהד וילק, ממכון רקח לפיסיקה באוניברסיטה העברית, אשר פורסם במגזין היוקרתיLETTERS  PHYSICAL REVIEW, מתאר ופותר במדויק מודל כללי של התנהגות חיפוש מזון של בעלי חיים הכולל את השפעת הזיכרון על החיה. המודל מתאר במדויק את תנועת הדפוסים של עטלפי פירות מצריים, ומאפשר להבין יותר טוב כיצד זיכרון משחק תפקיד משמעותי בתנועה של בעלי חיים.  בעזרת המודל ניתן לגלות האם בעלי חיים יעדיפו לחזור שוב ושוב לאותם מקומות או לבקר מקומות חדשים? האם יש גבול עליון על מספר האתרים שהם מכירים? האם עדיף לנצל עד תום משאב בודד או "לפזר סיכונים" בין אתרים שונים?

הנתונים של המחקר נאספו על ידי עמנואל לוריא ופרופ' רן נתן, המנחה הנוסף של אהד וילק, מהמחלקה לאקולוגיה באוניברסיטה העברית, על ידי שימוש במערכת האטלס החדשנית שפותחה במעבדה של פרופ' רן נתן. המחקר נעשה בשיתוף פעולה עם שני חוקרים מהאוניברסיטה של ברצלונה.

המחקר הנוכחי התבסס על מחקר שפורסם לאחרונה, אשר הראה שיש לעטלפים מפה קוגניטיבית המאפשרת ניווט מהיר ויעיל. על מנת לתרגם את יכולות הניווט לתבניות הביקורים באתרים מוכרים הוצרכו החוקרים לבנות מודל מדויק של התנועה.  מודל המחקר משלב בתוכו שני מרכיבים עיקריים. המרכיב הראשון הוא ביקור אקראי של העטלף באתרים חדשים והרכיב השני הוא ביקור באתרים מוכרים באופן שתלוי במספר הביקורים הקודמים. על פי תוצאות המחקר, העטלף  יעדיף לחזור לאתר מוכר על חשבון אתר לא ידוע. בנוסף, יש מגבלה על מספר האתרים שהעטלף מכיר, כך שביקור באתרים חדשים פחות סביר ככל שעובר הזמן.

החוקרים כתבו משוואות המתארות את המודל ובעזרת כלים חדשניים מפיסיקה סטטיסטית הם הצליחו לפתור אותן ולהשוות את התוצאה לתנועה של עטלפי פירות בין עצי פרי שונים. שילוב של המודל עם ניתוח הנתונים אפשר להם להסיק מסקנות על תנועה של עטלפים ושימוש בזיכרון במהלך עונות פרי שונות.

בעזרת משוואות אלו פרופ' מיכאל אסף ותלמיד הדוקטורט שלו, אהד וילק, מצליחים להצביע על כך שהעטלף מנצל באופן מירבי משאבים מוכרים מבלי לוותר על "פיזור סיכונים". שילוב זה מתקבל כאשר העטלף מבקר באתרים ביחס ישיר (ליניארי) למספר הביקורים שהוא ביקר שם כבר בעבר. עבור נטייה חלשה יותר (מנטייה ליניארית) לעצים מוכרים העטלף יבזבז זמן וכוחות בהרבה אתרים ולא יתמקד בעצים טובים במיוחד; לעומת זאת עבור נטייה  חזקה מדי לעצים מוכרים הפרט יעדיף עץ בודד ויפסיק לבקר בשאר העצים, כלומר לא יפזר סיכונים בכלל, מה שעשוי להיות לו לרועץ בחודשי החורף. באופן מעניין, העטלפים מסתמכים על זיכרון בצורה יותר משמעותית בחודשי הקיץ כאשר יש זמינות גבוהה יותר של עצי תות ותאנה.

המחקר יכול לסייע באופן נרחב יותר בהבנת התפקיד של זיכרון בתנועת בעלי החיים. קיימים מודלים דומים למודל הנוכחי אשר הראו התאמה טובה לתנועה של בני אדם וקופים, ולכן פתרון המודל מקרב אותנו להבנה טובה יותר של האופן בו בעלי החיים מתנהגים – פיתוח אסטרטגיות שונות של ניצול משאבים ופיזור סיכונים. המודל יוכל להסביר ולשמש  גם בתחומים נוספים, כמו התפתחות של שפות וחקר מגפות.