System zur umfassenden Verhaltensanalyse von Fischgruppen

• Fachliche Zuordnung: Zoologie
• Förderung: Förderung in 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 462886202

In der Natur ist die Bildung von Tiergruppen umfangreich und kann zu Vorteilen führen wie sozialer Austausch von Informationen, höhere aerodynamische oder hydrodynamische Effizienz, verbessert Gefahrenerkennung und verringerte Prädation. Das Leben in Schwärmen ist bei Fischen besonders häufig. Wir untersuchen, wie kollaborative Dynamik und nicht-reproduktive soziale Verhaltensweisen bei verschiedenen Fischarten im Laufe ihrer Entwicklung entstehen, und wie diese Entwicklung sich auf wichtige Meilensteine des physischen Wachstums und der sensorischen Verarbeitung bezieht .In der Vergangenheit haben wir ein Virtual-Reality-System (VR) zur Darstellung sozialer und nicht-sozialer Stimuli in einer kontrollierten, reproduzierbaren und durchsatzstarken Weise etabliert. Wir wollen diese Experimente ausweiten und die Daten mit Zeitrafferaufnahmen von Fischen in einem verbesserten Umweltkontext sowie in großräumigen Versuchsbecken für große Fischschwärme validieren und vergleichen.Als Ergänzung zu den bereits in unserer Forschungsgruppe eingesetzten VR Rigs beantragen wir hiermit aquatische Beckensysteme, die sowohl als Halte- als auch als Beobachtungsbecken fungieren. Dies ermöglicht die Zeitrafferaufnahme verschiedener Fischarten in unterschiedlichen Gruppengrößen in angereicherter Umgebung unter den gleichen Bedingungen wie die Artgenossen, die in Kompartimenten innerhalb desselben Moduls gehalten werden. Die Verhaltensanalyse größerer Gruppen, die von der Größe her die Kapazität solcher Module übersteigen, sowie die Untersuchung von Räuber-Beute-Interaktionen werden in großen Versuchsbecken durchgeführt, die auch hier beantragt werden. Ein Prototyp wurde bereits gebaut und im Couzin-Labor an der Universität Konstanz erfolgreich eingesetzt. Schließlich soll die Bildgebungs-Hard- und -Software an bereits etablierte Systeme im Couzin-Labor anknüpfen, um Kompatibilität und Interoperabilität zu gewährleisten.Das beantragte 'Large Scale Behavioral Analysis of Fishgroups System' zur Untersuchung der Entwicklung von visuell gesteuertem Verhalten und sozialen Reaktionen bei verschiedenen Fischen und Kontexte baut somit auf einer Kombination von drei Hauptinstrumenten auf: Ein zentrales Stück der Studie sind aquatische Systeme, die die Analyse des Verhaltens und der Ontogenie von Fischen in verbesserter Umgebung ermöglichen. Große Versuchsbecken ermöglichen die Untersuchung des Verhaltens großer Schwärme - auch im Raubtier-Beute-Kontext. Schließlich werden VR-Arenen genutzt, um Fische mit definierten sozialen und nicht-sozialen Reizen zu konfrontieren. Letztere sind im Couzin-Labor bereits vorhanden und sind nicht Teil dieses Antrags. Zusätzliche Kameras werden benötigt, um ausreichende Aufnahmekapazität zur Verfügung zu stellen. Das erworbene Filmmaterial wird mit hochentwickelter Visualisierungssoftware analysiert, die in den letzten zehn Jahren im Couzin Labor entwickelt wurde.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: System zur umfassenden Verhaltensanalyse von Fischgruppen
• Gerätegruppe: 9910 Tierställe, Terrarien, Aquarien, Vogelkäfige
• Antragstellende Institution: Universität Konstanz
• Leiter: Professor Dr. Iain Couzin, Ph.D.