Schwarmforschung Was wir von Buntbarschen lernen können

Tiere, die in Gruppen leben, haben einige Vorteile gegenüber Einzelgängern, beispielsweise bei der Futtersuche. Die Erforschung von kollektivem Verhalten hilft auch uns Menschen.

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Wie verhalten Tiere sich in Schwärmen? Früher haben Wissenschaftler vor allem Individuen betrachtet - einfach, weil es nicht möglich oder sehr aufwendig war, eine ganze Gruppe zur selben Zeit zu beobachten.

"Vorher galt: ein Taucher, ein Fisch. Jetzt nutzen wir technische Möglichkeiten, um zum Beispiel die Bewegung der Tiere im Schwarm zu untersuchen, etwa, indem wir mehrere Kameras verwenden", sagt Alex Jordan von der Universität Konstanz. Konkret schaut er sich an, wie die Gruppe das Verhalten des Einzelnen beeinflusst und umgekehrt.

An der Uni ist 2016 ein Spitzenforschungszentrum zur Untersuchung von Schwarm- und Kollektivverhalten entstanden. Dort arbeiten Verhaltensbiologen und Experten aus Computergrafik und Datenanalyse miteinander.

Weitergabe von Informationen

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Warum das Schwarmverhalten von Buntbarschen so interessant ist

Aus der Analyse und Visualisierung von Bewegungsdaten großer Tierschwärme wollen die Wissenschaftler neue Ansätze für die Erforschung von Schwarmverhalten und Gruppendynamiken in Tierkollektiven entwickeln. In einem Experiment beispielsweise prüfen die Wissenschaftler um Jordan, wie Informationen innerhalb der Gruppe weitergegeben werden.

Dazu beobachten sie einen Schwarm Buntbarsche der Art Burtons Maulbrüter (Astatotilapia burtoni). Einer der Fische wird darauf konditioniert, zwischen gelbem und blauem Licht zu unterscheiden. Leuchtet die eine Farbe, bekommt er Futter, leuchtet die andere, gibt es nichts zu fressen. Um die einzelnen Tiere zu unterscheiden, wurde ihnen ein kleines Plättchen mit einer Art Barcode auf dem Kopf befestigt.

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Kommt der Fisch zurück in die Gruppe, können die anderen Tiere von ihm lernen, indem sie sein Verhalten nach und nach kopieren. Dabei beobachteten die Forscher ein interessantes Detail: Zu Beginn des Experiments wird es von den anderen Tieren im Schwarm eher wahrgenommen, wenn ein untergeordneter Fisch den anderen Gruppenmitgliedern entgegen zum gelben Licht schwimmt, weil nur er weiß, dass es dort Futter gibt.

Erkenntnisse für Menschenmengen und Entscheidungsprozessen

Aber was bringen solche Erkenntnisse? Ein Beispiel gibt Jens Krause vom Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) in Berlin. Der Wissenschaftler leitet gemeinsam mit seinem Team aus dem Schwarmverhalten etwa von Fischen Modelle für die Dynamik von Menschenmengen ab.

"Wir haben uns zum Beispiel angeschaut, wie sich Tiere in der Gruppe bewegen." Dabei fanden die Forscher heraus, dass wenige Tiere mit einer Richtungspräferenz ausreichen, um eine Gruppe zu steuern. Das wiederum testeten die Wissenschaftler an Gruppen mit bis zu 200 Menschen. "Auch hier können große Gruppen gelenkt werden, wenn einige wenige wissen, wo es langgeht."

Aber auch zu Entscheidungsprozessen gibt die Schwarm-Forschung wertvolle Hinweise: "Wir haben uns angesehen, wie etwa Ärzte Brust- und Hautkrebs diagnostizieren", sagt Krause. In einem zweiten Schritt untersuchten die Forscher, wie sich dieses Erkennen mit Methoden der kollektiven Intelligenz verbessern lässt.

Das Ergebnis: Wenn man die Meinungen von mindestens drei Medizinern miteinander verrechnet, kann das Ergebnis besser sein als die Aussage des besten einzelnen Arztes in der Gruppe. Auch beim Menschen fallen demnach kollektiv getroffene Entscheidungen oft besser aus als die Wahl von Einzelkämpfern.

Kathrin Drinkuth, dpa/brt



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