Woran erkennt ein Fisch einen Artgenossen?

(16.11.2018) Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Neurobiologie in Martinsried zeigen, dass Zebrafische bereits einen virtuellen Punkt als Schwarmpartner erkennen - vorausgesetzt, der Punkt bewegt sich wie ein Fisch.

Wenn Vogel- oder auch Fischschwärme ihr anmutiges Ballett aufführen, scheint es fast unglaublich, dass die vielen Tiere nicht zusammenstoßen. Ein paar grundlegende Regeln sind mittlerweile bekannt, die dem entgegenwirken: „Ausweichen, wenn der Nachbar zu nahe kommt“ oder „Annähern, wenn der Nachbar zu weit weg ist“.

Max-Planck-Institut für Neurobiologie An welchen Merkmalen Tiere solch einen Nachbarn jedoch überhaupt als Artgenossen erkennen, ist weitgehend ungeklärt.

Form, Farbe, Gerüche, Laute und eine ganze Reihe anderer Faktoren könnten eine Rolle spielen. Lange gingen Biologen auch von einer Kombination verschiedener Merkmale aus, die ein „holistisches Bild“ eines Artgenossen zeichnen.

Nun zeigen Versuche mit Zebrafischen in virtueller Realität, dass bereits ein Fisch-ähnliches Bewegungsmuster einen Fisch überzeugt, dass er es mit einem Artgenossen zu tun hat.

Im Alter von 10 bis 20 Tagen beginnen junge Zebrafische, mit Artgenossen Schwärme zu bilden. Je größer die Gruppe, desto attraktiver ist sie. 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, "digitalisierter" Schwarmpartner.

Diese Experimente zeigten, welche virtuellen Formen für Fische attraktiv sind, und welche sie kalt lassen. Überraschenderweise reichte ein einfacher schwarzer Punkt, um innerhalb weniger Sekunden ihr Interesse zu wecken – solange der Punkt auf eine definierte Weise animiert war.

Bewegte sich der Punkt wie ein Zebrafisch, also mit abwechselnden Schwimmbewegungen und Pausen, wurden andere Eigenschaften wie Form oder Farbe überflüssig.

Die jungen Fische folgten diesem Punkt unermüdlich über Stunden. Egal war dann auch, ob der Punkt auf die Bewegungen der Fische "reagierte", oder sich davon unabhängig bewegte.

„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 eine Kette visueller Reflexe zusammensetzt.“

Da auch isoliert aufgewachsene Fische dem bewegten Punkt folgten, handelt es sich wohl um ein instinktives Verhalten. Die Tiere scheinen somit über ein angeborenes „mentales Konzept“ zu verfügen, wie ihre eigenen Bewegungen aussehen.

„Das ist ein interessanter Ansatzpunkt, denn das Erkennen von sozialen Signalen ist eine überlebenswichtige Leistung des Gehirns“, so Herwig Baier, in dessen Labor die Experimente durchgeführt wurden.

„Ein Defizit in diesen Prozessen spielt auch bei psychiatrischen Erkrankungen, wie Autismus und Schizophrenie, eine kritische Rolle, über die wir sehr wenig wissen."

Erstmals haben Wissenschaftler nun einen einfachen optischen Reiz entdeckt, der ein soziales Verhalten auslöst. Ideale Voraussetzungen also, um die darunterliegenden neuronalen und genetischen Mechanismen zu entschlüsseln.


Weitere Meldungen

Steelhead Trout; Bildquelle: James Losee

Forellen beim Nestbau belauschen

„Steelhead“ Forellen wühlen beim Bau ihrer Laichgruben das Sediment des Flussbettes auf und beeinflussen die Beschaffenheit des Flussbetts und den Transport von Sediment
Weiterlesen

Dominantes (links) und untergeordnetes (rechts) Männchen des Buntbarsches Astatotilapia burtoni (Burtons Maulbrüter).; Bildquelle: MPI f. Verhaltensbiologie/ Jordan Lab

Dominanz verringert den Einfluss in einer Gruppe

Von untergeordneten Männchen geführte Fischgruppen schneiden besser ab als Gruppen, die von dominanten und aggressiven Männchen geführt werden
Weiterlesen

Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

Gene für Fressverhalten bei chinesischen Barschen identifiziert

Einige chinesische Barscharten (Sinipercidae) sind reine Fischfresser, die sich ausschließlich von lebenden Jungfischen – auch ihrer eigenen Art – ernähren
Weiterlesen

Ardian Jusufi und der weiche robophysikalische Modellfisch; Bildquelle: Cyber Valley

Schwimmroboter gibt wertvolle Einblicke in die Fortbewegung von Fischen

Immer mehr Forscher entwickeln Robotermodelle, die der morphologischen Intelligenz von Tieren entsprechen
Weiterlesen

Beim Atlantischen Molly sind die Weibchen recht unauffällig gefärbt; Bildquelle: Martin Plath

Bei der Partnerwahl achten Fische auf die Persönlichkeit

Die Besitzer eines Haustieres sind schon lange davon überzeugt, nun werden sie durch die Wissenschaft bestätigt: Auch Tiere haben Persönlichkeit
Weiterlesen

Im Experiment hinderten Hütchen den gelben Spitzkopf-Schleimfisch daran, Sonnenlicht mit dem Auge umzulenken. Daraufhin hielt er weniger Abstand zum Fressfeind als die Artgenossen ohne Hütchen.; Bildquelle: Nico Michiels

Kleine Fische orten Fressfeinde durch Licht

Meeresbewohner lenkt Sonnenlicht um ‒ Augenreflexion warnt vor lauernden Raubfischen
Weiterlesen

Universität Basel

Eiertausch bei Zwitterfischen: Warum geben, wenn man auch nur nehmen kann?

Das Sexualleben von zwittrigen Tieren ist durch eine fundamentale Frage bestimmt: Wer übernimmt die weibliche Rolle und gibt die kostspieligen Eizellen her?
Weiterlesen

Karte von Grönland mit Wanderungsbewegungen des Kabeljaus. Rot: Unterwasserbänke an der Ostküste; Bildquelle: Thünen-Institut

Heimatverbundener Kabeljau

Bei der Abwägung zwischen gutem Futterangebot und sicherem Umfeld entscheidet sich der Grönland-Kabeljau eher für Sicherheit
Weiterlesen


Wissenschaft


Universitäten


Neuerscheinungen