Effizienz durch Gemeinschaft: Erkenntnisse aus Schwarmfisch-Studie

Wie Radfahrer im Peloton, profitieren auch Fische von enger Gemeinschaft. Diese Beobachtung könnte erklären, warum einige Arten die Schwarmbildung als Überlebensstrategie entwickelt haben. Ein Forschungsteam hat festgestellt, dass Fische in turbulenter Strömung weniger Energie aufwenden, wenn sie in Schwärmen schwimmen. Diese Studienergebnisse, veröffentlicht in der Zeitschrift PLOS Biology, sind eine der ersten direkten Messungen, wie Turbulenzen auf Fischschwärme wirken. "In gewissem Maße ist das logisch", erklärt Rui Ni, Ingenieur an der Johns Hopkins University und Mitautor der Studie. "Wenn die Umgebung schwieriger wird, gruppiert man sich zusammen." Die Entdeckungen könnten das Verständnis dafür verbessern, wie externe Faktoren die Fischpopulationen beeinflussen. Zudem könnte dieses Wissen neue Technologien inspirieren, wie etwa Unterwasserfahrzeuge oder Drohnen, die sich in Gruppen effizienter bewegen. Viele Tiere beteiligen sich an kollektiven Bewegungen. Insekten schwärmen zur effektiveren Paarung, Vögel fliegen en masse zur besseren Navigation und Abwehr von Feinden. Doch Wissenschaftler sind geteilter Meinung, ob Gruppierung den Energieverbrauch jedes Einzelnen vermindert oder erhöht. Die Forscher vermuteten, dass Fische in Schwärmen vor kleinen Wirbeln, die Turbulenzen verursachen, geschützt sind und dadurch mit weniger Aufwand schwimmen können. Um diese Hypothese zu testen, bauten sie ein "Wasserlaufband", das mit einem Propeller, Kameras und einem Sonden ausgestattet war, um den Sauerstoffverbrauch der Fische zu messen. Dr. Yangfan Zhang von der Harvard University, leitete die Untersuchung und studierte die Verhaltensweisen der in Süßwasserbächen vorkommenden gigantischen Danio-Fische. Beachtlich ist, dass Schwarmfische in hochgradig turbulenten Bedingungen bis zu 79 Prozent weniger Energie aufwenden als solo schwimmende Fische. Der Biologe Ty Hedrick von der University of North Carolina betonte, dass es nicht überraschend sei, dass einzelne Fische gegen die Wirbel mehr Energie aufwenden müssen. Überraschend sei jedoch, dass Turbulenzen die Schwarmfische gar nicht beeinflussten, was auf eine veränderte Strömungsdynamik hindeute. Auch wenn die kollektiven Verhaltensweisen zwischen Fischen und Radfahrern Ähnlichkeiten aufweisen, gibt es Unterschiede, wie Dr. Ni anmerkt. Während für Straßenradfahrer Seitenwinde problematisch sind, bleibt den Fischen die Entscheidung zur Schwarmbildung oft als überlebenswichtiger Mechanismus. Abschließend hob Dr. Zhang hervor: "Es gibt etwas wirklich Vereinigendes an Prinzipien, die in der gesamten Biologie auftreten. Wir können viel von der Natur lernen." Zukünftige Studien könnten die Details der energetischen Vorteile von Schwarmbildung noch weiter untersuchen und möglicherweise auch neue Methoden im Sport inspirieren.