אילן גולני
מחקר

עשה את התואר הראשון שלו בביולוגיה בפקולטה למדעי החיים באוניברסיטת תל אביב, והמשיך ללימודי תואר שני ודוקטורט במחלקה לזואולוגיה, בהנחייתו של היינריך מנדלסון, ביחד עם חברו יורם יום-טוב שאף הוא היה לימים לפרופסור באותה מחלקה. באותה תקופה הושפע מאוד מהגותו של יהודה פריד.
עבודת הדוקטורט שלו עסקה בניתוח התנהגות של קרב טקסי בין שני תנים, שאותם הסריט במסרטת 16 מ"מ בגן הזואולוגי של האוניברסיטה, במיקומו הישן באבו כביר. גולני ייצג את ההתנהגות באופן מתמטי כסדרה עתית של וקטורים שכל אחד מהם קודד תנוחה כלשהי של גוף התן. לימים החשיב עבודה זו לחסרת ערך מדעי בפני עצמה, אבל היא עוררה בו את התובנה שחקר ההתנהגות חסר שפה נכונה לייצוג של תנועה.
נתקל לראשונה בכתב התנועה אשכול-וכמן בעת שחלק דירת סטודנטים בחולון עם שותף: ג'ון הריז, מתלמידיה של נועה אשכול. לאחר שלמד את הכתב מאשכול ותלמידיה, חזר וניתח את התנהגות הקרב הטקסי של התנים באמצעות הכתב, בספרו "התן הזהוב" שיצא לאור במכון לחקר כתב תנועה באוניברסיטת תל אביב. היה זה היישום הראשון של הכתב לתיאור תנועה של בעל-חיים שאיננו אדם. בהמשך יישם את כתב התנועה למחקר של קרב טקסי גם בין זאבים אפורים, בין שדים טסמניים, ובין גיריות דבש.
בשנת 1972 קיבל תואר דוקטור לפילוסופיה מן המחלקה לזואולוגיה באוניברסיטת תל אביב. בשנים 1974-75 היה פוסט דוקטורנט בסמית'סוניאן בוושינגטון הבירה, ביחד עם הנוירולוג האמריקאי-יהודי פיליפ טייטלבאום, וניתח בכתב-תנועה את הסדר שבו חולדות מחלימות מפגיעה מוחית ובשנים 1975-76 היה פרופסור אורח באוניברסיטת דלהוסי בקנדה, שם החל לחקור התנהגות זאבים עם ג'ון פנטרס. שב למחלקה לזואולוגיה באוניברסיטת תל אביב כמרצה בכיר ב-1978, כפרופסור חבר מ-1988, וכפרופסור מן המניין מ-1994.
מאז שנות ה-70 יישם במחקריו את תאוריית בקרת התפיסה (Perceptual control theory) לפי הפיזיקאי והפסיכולוג האמריקאי ויליאם פאוורס (William T. Powers), והשתמש בכתב התנועה על-מנת לחפש ולהגדיר את המשתנה התפיסתי המבוקר על-ידי מערכת העצבים של בעל החיים המתנהג. במסגרת זאת הסריט את התפתחות תבנית התנועה המחזורית של סירוק וטיפוח עצמי אצל גורי חולדות, וחקר אותה על-ידי הזזת זרוע אחת של הגור כדי לבדוק כיצד תנועת הזרוע האחרת מתאימה את עצמה בזמן אמיתי. את רעיון זה חיבר עם מושג האומוולט (Umwelt) של האתולוג הגרמני יאקוב פון-יואקסקול (Jakob Johann von Uexküll), לפיו כל מין של בעלי-חיים עשוי לתפוס את סביבתו באופן שונה מאוד מאופן התפיסה אצל האדם או אצל מינים אחרים. מכך הסיק גולני שתפקידו של מדע האתולוגיה הוא לפענח את האומוולט של החיה המתנהגת, ובייחוד את אותם משתנים באומוולט שלה שאת ערכם היא מבקרת למרות שינויים חיצוניים. למשל, במחקריו בנושא הקרב הטקסי הראה כי החיה הנחותה במדרג החברתי מקפידה לשמור על יחס מרחבי קבוע ("מוּליות" במונחי כתב התנועה) בינה לבין החיה השליטה, ולצורך זה היא אף עשויה להתגלגל או להתהפך על גבה.
בשנות ה-80 החל, ביחד עם תלמידיו באוניברסיטת תל אביב דוד עילם ועופר טשרניחובסקי, לחקור את התפתחות ההתנהגות של חקירת מרחב לא מוכר, בתחילה בחולדות, ולימים גם בעכברים, בזבובי דרוזופילה, ולבסוף אף אצל תינוקות אנושיים. במחקרים אלו נמצא שבעלי-חיים רבים החוקרים זירה בלתי-מוכרת מתחילים בקביעה של מקום מסוים כאתר הבסיס (home base) שלהם, שממנו הם יוצאים באיטיות ואליו הם חוזרים במהירות, תוך ביצוע מספר מוגבל של עצירות במקומות אחרים. במחקר זה החל גם שיתוף הפעולה הארוך והפורה של גולני עם הסטטיסטיקאי מאוניברסיטת תל אביב יואב בנימיני. עבודות אלו יישמו החזיית מידע וחקירת נתונים (Exploratory data analysis) לחיפוש אחר משתנים מבוקרים בהתנהגות החופשית של בעלי-חיים.
בשנות ה-80 וה-90 הכליל את מחקריו בכתב-תנועה, התפתחות חקירת המרחב ונושאים רבים אחרים במושג שכינה סולם התנועתיות (mobility gradient) בהתנהגות של חולייתנים. סולם זה מתחיל ממצב של חוסר-תנועה, ומתפתח דרך שלבי-ביניים מוגדרים היטב אל המצב של חופש תנועתי מרבי. שלבי הביניים מתחילים בתנועות הראש ומתקדמים אחורנית לאורך הגו, אל הצוואר, בית החזה והאגן. בכל אחד משלבים אלו מופיעות בתחילה תנועות לצדדים, לאחר מכן גם תנועות התקדמות, ולבסוף גם תנועות הזדקפות. לדעת גולני, סולם התנועתיות חוזר ומופיע בכל יציאה של בעל-החיים המתנהג אל מרחב בלתי-מוכר, בהתפתחות התנועתית אצל גורים, ואף באבולוציה של התנועה. הוא ראה במושג זה דרך לחקור הומולוגיה בהתנהגות בין מינים וטקסונים שונים של בעלי-חיים, המשך ישיר של ההומולוגיה הנחקרת באנטומיה שלהם. אתולוגים כקונראד לורנץ וניקו טינברגן חיפשו הומולוגיה התנהגותית כזו, אך לדעת גולני כשלו תכופות בחיפושם, עקב שימושם בשפת יומיום והמחסור בשפה ייעודית לתיאור תנועה.
הושפע מכתבי הנוירופיזיולוג הסובייטי-יהודי ניקולאי ברנשטיין על המורכבות של קואורדינציה מוטורית עקב ריבוי דרגות החופש המכניות בשלד של חולייתנים, כמו גם ברובוטים, וביישומים ממערכות דינמיות המסוגלים להפחית את מספר דרגות החופש המבוקרות בפועל. בייחוד התעניין באופן שבו תבניות מוטוריות מחזוריות ויציבות כמו הליכה, ריצה ודהרה, ואף תבניות התנהגותיות גמישות יותר, עשויות להופיע מעצמן במערכות של מתנדים מצומדים במערכת העצבים.
משנות ה-2000 היה שותף למחקרים של אפיון התנהגות (behavioral phenotyping) בזני שארים של עכברים וחולדות, ולמחקריו של בנימיני בהדירות סטטיסטית של תוצאות ניסויים בתחומים אלו. בשנים 2012-2015, עם היותו לפרופסור אמריטוס היה מרכז ומרצה, לצד ד"ר ירון סנדרוביץ, במסלול הבין-תחומי לחקר התודעה באוניברסיטת תל אביב.
בשנות חייו האחרונות ביקש לערוך סינתזה בין מושג הסולם התנועתי לבין תגליות בביולוגיה התפתחותית אבולוציונית. הוא הקביל את סדר ההתפתחות של תנועה לאורך הגו בסולם התנועתי לסדר של גני HOX בגנום של כל בעלי החיים, ולסדר ההתבטאות של גנים אלו בסגמנטים לאורך הגו בהתפתחות הגוף.