Die Untersuchung des kollektiven Verhaltens von Fischschwärmen hat in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen. Wissenschaftler des Exzellenzclusters Kollektives Verhalten und des Max-Planck-Instituts für Verhaltensbiologie haben eine neue 3D-Eyetracking-Methode entwickelt, die es ermöglicht, die Augenbewegungen von Fischen zu analysieren, ohne sie invasiv zu beeinflussen. Diese Methode, die automatisierte Nachverfolgung der Augenbewegungen anhand von Videoaufnahmen erlaubt, stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Verhaltensforschung dar, da sie es ermöglicht, das Sichtfeld der Fische und ihre individuellen Wahrnehmungen zu verstehen, die die Bewegungen des Schwarms beeinflussen. Uni Konstanz berichtet, dass …

In der Forschung werden Interaktionen zwischen verschiedenen Tierarten untersucht, einschließlich der Kombination von empirischen Daten und mathematischen Modellen. Besonders interessant ist, dass die Bewegungen eines Schwarms von den individuellen Entscheidungen jedes Fisches abhängen, die durch deren Wahrnehmung beeinflusst werden. Um die Dynamik dieser Gruppen besser zu verstehen, nutzen die Forscher mindestens zwei Kameras, wobei zusätzliche Kameras die Analysegenauigkeit erhöhen.

Innovative Methoden zur Wahrnehmungsanalyse

Die Eyetracking-Methode rekonstruiert das Sehfeld der Fische, indem sie die Körperpose und die exakte Augenposition erfasst. Erste Experimente mit Goldfischen haben gezeigt, dass diese Tiere ihre Augenbewegungen gezielt anpassen, um das Bild eines vorausschwimmenden Artgenossen im Zentrum ihrer Netzhaut zu halten. Zudem wurden Beobachtungen von „negativer Synchronisierung“ gemacht, bei der die Augen in entgegengesetzte Richtungen drehen.

Zukünftige Studien sollen klären, ob dieses Verhalten auch bei anderen Fischarten auftritt. Die Bedeutung dieser Forschung liegt in der Analyse des kollektiven Verhaltens als einem komplexen Phänomen, das nicht nur für Fische, sondern auch für andere Tiergruppen, wie etwa Vogelschwärme, von Bedeutung ist. IGB berichtet, dass …

Das Gehirn als Vorbild für Schwarmverhalten

Der Studienleiter Pawel Romanczuk hat herausgefunden, dass Schwarmverhalten und Informationsverbreitung bei Fischen in einem kritischen Zustand zwischen Ordnung und Chaos stattfinden, der dem effizienten Informationsverarbeitungsprozess im Gehirn ähnelt. Dabei arbeiten Fischschwärme ähnlich wie das menschliche Gehirn, das aus etwa 86 Milliarden Neuronen besteht, die Informationen durch Spannungsimpulse weiterleiten. Die Tiere nutzen visuelle und akustische Hinweise, um auf Bedrohungen durch Raubtiere zu reagieren.

Ein Beispiel für das ausgeklügelte Verhalten von Fischen sind die Schwefelmollys, die in Mexiko leben und sich in großen Schwärmen bewegen. Diese Fische erzeugen Wellenbewegungen, die wie eine La-Ola-Welle wirken und dazu dienen, angreifende Vögel zu verwirren, während sie gleichzeitig die Alarmbereitschaft in ihrer Gruppe erhöhen. Max-Planck-Gesellschaft bietet Einblicke in diese komplexen Systeme …

Das Verständnis der kollektiven Dynamik, die durch Augenbewegungen, Geschwindigkeit und Aufmerksamkeit der Individuen geprägt ist, ermöglicht den Wissenschaftlern, grundlegende Fragen über soziale Interaktionen in der Natur zu beantworten. Die Erkenntnisse könnten darüber hinaus auch zur Klärung sozialer Einflüsse auf biologische Prozesse in verschiedenen Kontexten beitragen. Die interdisziplinäre Zusammenarbeit im Bereich des kollektiven Verhaltens wird durch das Center for the Advanced Study of Collective Behaviour an der Universität Konstanz gefördert.