In Fischschwärmen spielt individuelles Verhalten eine wichtige Rolle. 
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Schwarmbildung bietet Fischen viele Vorteile. Zum einen verringern sie das individuelle Risiko, von anderen Raubfischen gefressen zu werden. Zum anderen steigen die Chancen, einen passenden Paarungspartner zu finden. Nun untersuchte eine indisch-australische Forschergruppe die physikalischen Ursachen, die überhaupt zu einer Schwarmbildung führen, wie die Deutsche Presse-Agentur berichtet Die Ergebnisse, die die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Nature Physics veröffentlichten, widersprechen dabei bisherigen Annahmen.

Zum Beispiel passen sich einzelne Fische nicht der kollektiven Bewegung des gesamten Schwarms an, sondern kopieren nur das Verhalten eines direkt benachbarten Artgenossen.

Statistische Analyse erfasst auch zufällige Abweichungen

Die Grundlage für den neuen Ansatz zur Erklärung der Schwarmbildung bildet eine statistische Analyse. Denn jedes physikalische Experiment liefert nicht nur eindeutige Daten, sondern auch zufällige Abweichungen. Die Summe dieser Abweichungen wird als Rauschen bezeichnet. In den meisten Experimenten wolle man das Rauschen unterdrücken, sagt Jitesh Jhawar vom Indian Institute of Science in Bangalore. „Doch in unserer Studie hilft dieses Rauschen, das Verhalten der Fische zu verstehen.“

Die Wissenschaftler führten Experimente mit Fischschwärmen der Buntbarschart Etroplus suratensis durch. Sie setzten 15 bis 60 Fische in einen Wassertank mit knapp zwei Metern Durchmesser und filmten das Schwimmverhalten. Wenn es wenige Fische waren, wirkte sich ein abweichendes Verhalten einzelner Fische stark aus, entsprechend einem starken Rauschen. Waren es mehr Fische, nahm der Einfluss individuellen Verhaltens und damit das Rauschen ab. Trotzdem koordinierten die Fische in der kleinen Gruppe ihre Bewegungen stärker als die Artgenossen in einer großen Gruppe. Die kleine Gruppe bildete also einen geordneteren Schwarm als die große.

Fische imitieren einzelne Artgenossen - nicht das Kollektiv

Das Experiment belegte, dass individuelles Verhalten einen konstruktiven Einfluss auf die Schwarmbildung hatte. Die Forscher simulierten das Schwarmverhalten auch im Computer. Das Ergebnis war, dass jeder Fisch sich höchstens am Verhalten eines einzigen, direkt benachbarten Artgenossens orientierte und dessen Bewegungsrichtung übernahm. Modelle, in denen sich Fische an das Schwimmverhalten des ganzen Schwarms anpassten, zeigten dagegen keine Übereinstimmung mit den Messungen im Wassertank.

„Rauschen ist das Signal zur Schwarmbildung“, sagt Richard Morris von der University of New South Wales in Sydney, der ebenfalls an dieser Studie beteiligt war. Wenn man zufällige Abweichungen bei der Bewegung einzelner Fische komplett ignoriere, könne man die Schwarmbildung überhaupt nicht erklären. Die Forscher schlagen vor, auch bei anderen schwarmbildenden Lebewesen wie Vögeln oder Heuschrecken den Einfluss des Rauschens genauer zu untersuchen.