Mechanismen und Funktionen von kollektivem Anti-Räuber-Verhalten

• Antragsteller: Dr. David Bierbach
• Fachliche Zuordnung: Biologie des Verhaltens und der Sinne
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 408308973

Tiere, die sich in Gruppen oder Schwärmen zusammenschließen, profitieren oft von einem geringeren Risiko von einem Räuber gefressen zu werden als wenn sie alleine wären. Diese Gruppen agieren oft als Gesamtheit um sich vor Räubern zu schützen, und kollektive Räubervermeidung ist bei vielen Tierarten wie Bienen, Fischen oder Huftieren bekannt. Ein Beispiel für ein Gruppenverhalten ist die kollektive Flucht. Dabei reagieren einige, wenige Individuen einer Gruppe auf einen anderen Gruppenmitglieder überträgt und so die gesamte Gruppe in Bewegung setzt. Dieses Fluchtverhalten dient zumeist dazu, dem Räuber auszuweichen und den Bereich akuter Gefahr zu verlassen. Doch gibt es auch Tierarten, bei welchen Individuen wiederholte Fluchtbewegungen zeigen, ohne sich dabei von Ort und Stelle zu bewegen. Die wellenartige Ausbreitung dieser kollektiven Fluchtbewegungen könnte Räuber in ihrem Angriff stören, doch gibt es kaum empirische Belege, dass so ein Verhalten sich negativ auf Prädationsraten auswirkt. Weiterhin ist nur wenig darüber bekannt, wie Tiere solch ein komplexes Gruppenverhalten überhaupt koordinieren können. Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, die Funktionen und Mechanismen von sich wiederholenden Fluchtbewegungen in Tiergruppen zu untersuchen. Als Studiensystem setze ich lebendgebärende Fische (Gattungen Poecilia und Gambusia) ein, die auf Vogelattacken mit kollektivem Tauchverhalten reagieren. Die im Süden Mexikos in nahezu sauerstofffreien Schwefelwasserstoff-Quellen lebenden Fische halten sich aufgrund der extremen Umweltbedingungenvorwiegend in der sauerstoffreichen Schicht unterhalb der Wasseroberfläche auf. Hier bilden sie riesige Schwärme und sind daher besonders gefährdet, von Vögeln gefressen zu werden. Während eines Vogelangriffs zeigen die Fische ein einzigartiges kollektives Verhalten: ein schnelles Ab- und Auftauchen ohne sich aus dem Angriffsbereich zu entfernen. Dieses Tauchverhalten breitet sich im Schwarm aus und resultiert in einem sich wiederholenden, wellenartigen Muster auf der Wasseroberfläche. Durch die Kombination aus Feldbeobachtungen und kontrollierten Experimenten zusammen mit computergestützten, theoretischen Simulationen, werde ich versuchen zu klären, (a) ob und wie das sich wiederholende, wellenartige Tauchverhalten Vogelprädation beeinflusst, (b) wie die Fische ihr Tauchverhalten an variable Umweltbedingungen adaptieren und (c) wie dieses kollektive Verhalten durch artübergreifende Interaktionen in gemischtartlichen Schwärmen beeinflusst wird. Die Innovation in meinem Ansatz liegt in der Kombination aus experimentellen und theoretischen Ansätzen, die erstmals ein holistisches Bild von kollektivem Verhalten ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Jens Krause, Ph.D.