Prisma

Gemeinsam weiter schwimmen

Fische sparen Kraft im Schwarm

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us | Gemeinsam lassen sich viele Aufgaben einfacher bewältigen. Mehrere Beispiele aus dem Tierreich demonstrieren solches Verhalten. Gänse fliegen beispielsweise lange Strecken in V-Formation, um Kraft zu sparen. Und auch Fische profitieren davon, im Schwarm zu schwimmen. Hier sind sie nicht nur besser geschützt, sondern verbrauchen auch weniger Energie, um vorwärtszukommen. Forscher des Max-Planck-Instituts für Verhaltensbiologie in Konstanz haben dieses Verhalten anhand von Roboterfischen analysiert, die eigens für den Versuch konstruiert wurden. Die 45 cm langen Geräte mit drei Servomotoren und einer wasserdichten Gummihaut schwammen in einem speziellen Flusstank der Universität Peking, der extra darauf ausgelegt war, möglichst wenige Turbulenzen zu erzeugen. Die von den Schwimmbewegungen der Fische erzeugten Wirbel machten die Forscher durch einen Farbstoff sichtbar. In rund 10.000 Schwimmversuchen in verschiedenen Konstellationen fand das Team um den Biologen Prof. Iain Couzin heraus, dass Fische Energie sparen können, wenn sie ihren Flossenschlag mit dem des voran schwimmenden Tieres abstimmen. Dieses Verhalten nannten die Wissenschaftler „vortex phase matching“. Die vom Vorderfisch erzeugten Wirbel üben dann den geringstmöglichen Widerstand auf das folgende Tier aus. Auch lebendige Goldfische zeigten ­dieses Verhalten im Experiment. Sie verbrachten knapp 60% ihrer Zeit im Flusstank gemeinsam schwimmend mit aneinander angepassten Flossenschlägen und sparten dabei Kraft. |

Literatur

Li L et al. Vortex phase matching as a strategy for schooling in robots and in fish. Nat Commun 2020, 11:5408. doi:10.1038/s41467-020-19086-0

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