01.10.2019

Bei Gefahr setzen Fische auf Schwarmintelligenz

Kurz und Knapp

Fischschwärme rücken bei Gefahr eng zusammen, die einzelnen Tiere orientieren sich am Verhalten der Gruppe.
Soziale Informationen verbreiten sich dadurch rascher, die kollektive Reaktion wird stärker.
Diese neuen Erkenntnisse aus der Biologie können bei der Entwicklung neuer Technologien, zum Beispiel intelligenter Roboterschwärme, genutzt werden.

Studie könnte zur Entwicklung intelligenter Roboterschwärme beitragen

Können Roboter in Sachen Schwarmintelligenz von Fischen lernen? Das erwartet jedenfalls der Berliner Forscher Pawel Romanczuk, der sich mit kollektiver Intelligenz beschäftigt. Erkenntnisse, die zum Beispiel durch die Analyse von Fischschwärmen gewonnen würden, könnten für technische Entwicklungen genutzt werden, sagt der Biologe. „Sie könnten helfen, neuartige, intelligente Roboterschwärme zu entwickeln, die bei autonomen Aufgaben unter gefährlichen Umweltbedingungen zum Einsatz kommen.“

Fischschwärme zum Beispiel rücken bei Gefahr in kurzer Zeit eng zusammen, wie Romanczuk gemeinsam mit anderen Forscherinnen und Forschern in einer aktuellen Studie herausgefunden hat. Nähert sich eine Bedrohung, kommt es zu kollektiven Fluchtkaskaden, bei denen sich das Verhalten blitzartig in dem Schwarm ausbreitet. Und je enger die Tiere beieinander sind, desto schneller verbreiten sich soziale Informationen. Dadurch wird auch die kollektive Reaktion stärker, ohne dass der einzelne Fisch aufmerksamer sein muss. „Die Risikowahrnehmung wird quasi an die Schwarmstruktur ausgelagert“, erläutert der Wissenschaftler.

Im Falle einer Gefahr rücken Fische, hier Golden Shiners, enger zusammen und orientieren sich am Verhalten des Schwarms. © Sean Fogenburg

Die Fische wurden Schreckstoff ausgesetzt, einem Stoff, 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, veränderlichen Struktur des Schwarms“, sagt Romanczuk, der Leiter der Arbeitsgruppe „Kollektive Informationsverarbeitung“ am Institut für Biologie der Berliner Humboldt-Universität (HU) ist.

An der im Fachblatt „PNAS“ veröffentlichten Studie waren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der HU, der Princeton University, der Arizona State University und des Max-Planck-Instituts für Verhaltensbiologie in Konstanz beteiligt. Romanczuk ist zudem Teil des Exzellenzclusters „Science of Intelligence“ der HU, der Freien Universität Berlin, der Charité, der Universität Potsdam und des Max-Planck-Instituts für Bildungsforschung, in dem es um die Erforschung kollektiver Intelligenz geht.

01.10.2019