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Fische sind soziale Wesen. Ein Viertel aller Fischarten verbringt das ganze Leben in einem Schwarm. Aber woran erkennen Fische ihre Artgenossen? Forscher am Max-Planck-Institut haben herausgefunden, dass es ein optischer Reiz ist, der das soziale Verhalten auslöst.

von Carl Meissen

In einem Schwarm lebt es sich offenbar gut: besonders wenn man zum Beuteschema eines Räubers gehört. Denn das Risiko, gefressen zu werden, ist in einem Schwarm bedeutend geringer. Allerdings hat das auch seinen Preis: Die Wasserqualität ist in einem Schwarm aufgrund der Ausscheidungen und der Dichte der zusammenlebenden Fische schlechter. Dennoch verbringt die Hälfte aller Fische einen Teil ihres Lebens in einem Schwarm. Wissenschafter vom Max-Planck-Institut für Neurobiologie in Martinsried konnten bei Zebrafischen nachweisen, wie sich Fische organisieren, damit sie nicht zusammenstossen. Sie erkennen bereits einen virtuellen Punkt als Schwarmpartner – vorausgesetzt, der Punkt bewegt sich wie ein Fisch. Laut den Forschern sind die grundlegenden Regeln bekannt. Sie bestehen darin, auszuweichen, wenn der Nachbar zu nahe kommt, oder sich anzunähern, wenn der Nachbar zu weit weg ist. «An welchen Merkmalen Tiere solch einen Nachbarn jedoch überhaupt als Artgenossen erkennen, ist weitgehend ungeklärt», schreibt das Institut auf seiner Webseite.

Lange seien Biologen auch von einer Kombination verschiedener Faktoren wie Geruch, Farbe, Grösse ausgegangen. Nun zeigen Versuche mit Zebrafischen, dass bereits ein digitalisiertes fischähnliches Bewegungsmuster einen Fisch überzeugt, dass er es mit einem Artgenossen zu tun hat.

Im Alter von zehn bis 20 Tagen beginnen Zebrafische, mit Artgenossen Schwärme zu bilden. Um herauszufinden, welche optischen Reize die Fische nutzen, um ihr Verhalten zu koordinieren, baute ihnen Johannes Larsch vom Max-Planck-Institut für Neurobiologie eine virtuelle Umgebung. Darin zeigte er freischwimmenden Zebrafischen eine Vielzahl möglicher virtueller Schwarmpartner. Überraschenderweise reichte bereits ein einfacher schwarzer Punkt, um innerhalb weniger Sekunden ihr Interesse zu wecken – solange sich der Punkt auf eine definierte Weise bewegte. Bewegte sich der Punkt nämlich wie ein Zebrafisch, also mit abwechselnden Schwimmbewegungen und Pausen, wurde der Punkt als Artgenosse akzeptiert. Andere Eigenschaften wie Form oder Farbe spielten keine Rolle. Die jungen Fische folgten den Bewegungen des Punktes unermüdlich über Stunden. Sie fühlten sich mit dem sich bewegenden Punkt in einem Schwarm. «Der optische Auslöser für das Schwarmverhalten junger Zebrafische ist somit viel einfacher als bisher gedacht», fasst Johannes Larsch zusammen. «So einfach, dass sich scheinbar komplexes Schwarmverhalten vielleicht eher aus einer Kette visueller Reflexe zusammensetzt.» Da auch isoliert aufgewachsene Fische dem bewegten Punkt folgten, handelt es sich laut Larsch wohl um ein instinktives Verhalten. Die Tiere scheinen somit über ein angeborenes «mentales Konzept» zu verfügen, wie ihre eigenen Bewegungen aussehen. Erstmals haben Wissenschaftler nun einen einfachen optischen Reiz entdeckt, der ein soziales Verhalten auslöst. Ob das auch bei andern Fischarten gilt, ist wahrscheinlich. Für Herwig Baier, der an der Forschung beteiligt war, ist das Erkennen von sozialen Signalen «eine überlebenswichtige Leistung des Gehirns».