Sicherer gemeinsam: Bei Gefahr orientieren sich Fische an der Reaktion des Schwarmes
Ein Schwarm von Golden Shiners. Foto: Sean Fogenburg
Bei Gefahr reagieren Fischschw?rme blitzschnell und rücken eng zusammen. W?hrend das Verhalten von Individuen bei ver?nderten Umwelteinflüssen bereits gut erforscht ist, geben die Reaktionen von Schw?rmen immer noch R?tsel auf. Eine aktuelle Studie der Humboldt-Universit?t zu Berlin (HU), der Princeton University, der Arizona State University und des Max-Planck-Instituts für Verhaltensbiologie/Universit?t Konstanz ?zeigt, dass die Reaktionen von Fischen in einer Gruppe bei Gefahr fast vollst?ndig durch die Anpassung des Schwarms bestimmt sind. Wenn sich eine Bedrohung n?hert, kommt es zu kollektiven Fluchtkaskaden, bei denen sich das Verhalten blitzartig durch den Schwarm ausbreitet. Die einzelnen Tiere im Schwarm rücken n?her zusammen, werden aber nicht schreckhafter. Je enger die Tiere beieinander sind, desto schneller breiten sich soziale 三亿体育·(中国)官方网站 aus. Dadurch wird auch die kollektive Reaktion st?rker – ohne, dass der einzelne Fisch aufmerksamer sein muss. Die Ergebnisse der Forschung wurden jetzt in der Fachzeitschrift PNAS ver?ffentlicht.
Bei den Experimenten, die in Princeton stattfanden, wurden Fische Schreckstoff ausgesetzt. Das ist ein Wirkstoff, der bei der Verletzung bestimmter Fischarten freigesetzt wird und anderen Fischen signalisiert, dass Gefahr droht. ?Schwarmintelligenz entsteht aus dem Zusammenspiel zwischen dem Verhalten einzelner Individuen und der dynamischen, ver?nderlichen Struktur des Schwarms“, erkl?rt Romanczuk, Leiter der Arbeitsgruppe ?Kollektive Informationsverarbeitung“ am Institut für Biologie der HU, der gemeinsam mit Winnie Poel mathematische Modelle für kollektive Kaskaden bei Fischen formulierte. ?Die Risikowahrnehmung wird quasi an die Schwarmstruktur ausgelagert.“
Kollektive Intelligenz auch für technische Entwicklungen nutzbar
Romanczuk ist Mitglied des gemeinsamen Exzellenzclusters ?Science of Intelligence“ der HU, der Freien Universit?t Berlin, der Technischen Universit?t Berlin, der Charité, der Universit?t Potsdam und dem Max-Planck-Institut für Bildungsforschung Berlin. Ziel ist die Erforschung von kollektiver Intelligenz. Erkenntnisse, die beispielsweise durch die Analyse von Fischschw?rmen gewonnen werden, sollen auch für technische Entwicklungen genutzt werden. ?Sie k?nnten helfen, neuartige, intelligente Roboterschw?rme zu entwickeln, die bei autonomen Aufgaben unter gef?hrlichen Umweltbedingungen zum Einsatz kommen – sei es im Katastrophenfall oder bei der Erkundung der Tiefsee“, erkl?rt Romanczuk.
Lebendige Einblicke in die Forschungsprojekte des Clusters wird ab 2020 die Ausstellung der HU im Humboldt Forum geben. Ein auf einen Vorhang projizierter Fischschwarm wird dort zeigen, wie die Tiere auf potentielle Bedrohungen reagieren. Mit einem Joystick k?nnen Besucherinnen und Besucher au?erdem einen Robo-Fisch, der von einem anderen künstlichen Fisch verfolgt wird, durch ein Aquarium lenken und so eine Vorstellung vom Schwarmverhalten bekommen.
Publikation
Matthew M. G. Sosna, Colin R. Twomey, Joseph Bak-Coleman, Winnie Poel, Bryan C. Daniels, Pawel Romanczuk, Iain D. Couzin. ?Individual and collective encoding of risk in animal groups“, Ver?ffentlichung 23. September 2019 in PNAS https://www.pnas.org/content/early/2019/09/17/1905585116
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Cluster Science of Intelligence
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Dr. Pawel Romanczuk, Institut für Biologie, Humboldt-Universit?t zu Berlin
E-Mail: pawel.romanczuk@hu-berlin.de
Boris Nitzsche, Stellvertretender Pressesprecher, Humboldt-Universit?t zu Berlin
Tel: 030 2093-2945
E-Mail: boris.nitzsche@hu-berlin.de
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