Untersuchung zu den Konsequenzen von Sozialer Reaktionsfähigkeit auf Führungsverhalten mittels eines interaktiven, biomimetischen Roboterfisches.

• Antragsteller: Dr. David Bierbach
• Fachliche Zuordnung: Biologie des Verhaltens und der Sinne
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 313498612

Individuen können sich konsistent darin unterscheiden, wie sie auf ihr soziales Umfeld reagieren. Diese Unterschiede können sich auf das soziale Zusammenspiel innerhalb von Gruppen auswirken, beispielsweise auf Führungsverhalten. Individuen können das Verhalten von potentiellen Anführern dafür nutzen zu entscheiden, welchem Anführer sie folgen. Weiterhin kann die Fähigkeit eines Anführers andere zu führen davon abhängen, wie er auf das Verhalten der anderen reagiert. Es gibt nur wenige empirische Untersuchungen zu Konsequenzen von Unterschieden in der sozialen Reaktionsfähigkeit auf diese funktionalen Aspekte. Dies liegt hauptsächlich daran, dass es experimentell schwierig ist, soziale Reaktionsfähigkeit bei Tieren zu messen und Gruppen systematisch zu manipulieren. Um diese Schwierigkeiten zu überwinden kann man versuchen, das Verhalten von Individuen in einer Gruppe experimentell zu kontrollieren. Ich möchte einen interaktiven biomimetischen Roboterfisch (Robofish) einsetzten, der von lebenden Guppys als Artgenosse akzeptiert wird und sich in Gruppen lebender Guppys integriert. Dies ist möglich, da Robofish sein Verhalten über ein 'Realtime-Tracking' anpassen kann. Mit diesem neuen System, möchte ich die folgenden zentralen Fragen beantworten. Zuerst möchte ich untersuchen, ob Guppys sich konsistent in ihrer sozialen Reaktionsfähigkeit unterscheiden. Dazu werde ich die Reaktion von Guppys auf einen Robofish testen, der auf einer vorgegebenen Bahn schwimmt. Als zweites möchte ich untersuchen, wie die individuelle soziale Reaktionsfähigkeit sich auf die Fähigkeit auswirkt, zwischen verschiedenen Anführern auszuwählen. Je höher die soziale Reaktionsfähigkeit, desto besser sollte ein Individuum darin sein, eine adaptive Auswahl zwischen verschiedenen Anführern zu treffen. Um diese Vorhersage zu testen, werde ich lebenden Guppys die Wahl zwischen zwei Robofish-Anführern geben, wobei nur einer der Anführer zuvor experimentell mit einer Futterquelle assoziiert wurde. Guppys mit einer hohen sozialen Reaktionsfähigkeit sollten diesem Robofish nun verstärkt folgen. Als Drittes möchte ich klären, wie die soziale Reaktionsfähigkeit eines Anführers seine Fähigkeit zu führen beeinflusst. Starke Anführer folgen mehr ihren eigenen Vorlieben und haben deshalb eine schwächerer soziale Reaktionsfähigkeit. Theoretische Modelle sagen voraus, dass solche starken Anführer besser größere Gruppen führen können als schwache Anführer. Doch sollte es vermehrt zu Gruppenaufspaltungen kommen, wenn die soziale Reaktionsfähigkeit des Anführers unter einer bestimmten Schwelle liegt. Um diese Vorhersage zu testen, werde ich die soziale Reaktionsfähigkeit von Robofish-Anführern variieren und das Folgeverhalten verschiedengroßer Guppy-Gruppen quantifizieren. Mein Ansatz ist neu und die aufgeführten Experimente können empirische Daten liefern um einige aktuelle theoretische Modelle zu kollektivem Verhalten und insbesondere Führungsverhalten bei Tieren zu beurteilen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen