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Der Font?nen-Effekt – wie Marline und Sardinen sich gegenseitig überlisten

Im weiten, offenen Ozean, wo es keine Verstecke gibt, schlie?en sich Sardinen zum Schutz vor Raubfischen zusammen. Wenn sie sich nicht auf ihre Schnelligkeit verlassen k?nnen, um zu entkommen, müssen sie die Angreifer überlisten. Diese suchen aber auch nach M?glichkeiten, Schwachstellen im Fluchtverhalten ihrer Beute zu finden. In einer Studie decken Forscher*innen des Exzellenzclusters ?Science of Intelligence“ (SCIoI), der Humboldt Universit?t zu Berlin (HU), des Leibniz-Instituts für Gew?sser?kologie und Binnenfischerei (IGB) sowie der Universit?t Cambridge den Zusammenhang zwischen der Entstehung kollektiver Fluchtmuster von Beutetieren und den Angriffsstrategien der Jagenden auf.
Merlin jagt einen Fischschwarm

Ein gestreifter Marlin macht Jagd auf einen Fischschwarm. Foto:?Matthew Hansen

Wenn Gruppen von Beutetieren Raubtieren ausweichen, treten h?ufig die gleichen r?umlichen Fluchtmuster auf. Werden beispielsweise Sardinen von Marlinen im offenen Ozean gejagt, so teilt sich der angegriffene Fischschwarm oft in zwei Untergruppen auf und bildet eine bogenf?rmige Fluchtbahn in beide Richtungen um den Angreifer herum, an dessen Schwanz sich die Gruppe wiedervereinigt. Da diese Bewegung der Wasserbewegung einer Font?ne ?hnelt, wird sie auch so genannt. Der Font?nen-Effekt ist eine kollektive Anti-R?uber-Reaktion, die auch bei anderen Tierarten auftritt, wenn Raubtiere versuchen, die Beutegruppen aufzubrechen und einzelne Tiere zu isolieren. ?Bisher ist erstaunlich wenig darüber bekannt, warum Beutetiere in Gruppen bestimmte soziale Fluchtregeln anwenden, um Raubtieren zu entkommen, welche kollektiven Fluchtmuster diese Regeln hervorbringen und ob diese Regeln auch bei unterschiedlichen Angriffsszenarien Bestand haben“, erl?utert Professor Jens Krause den Hintergrund der Studie. Er ist Abteilungsleiter am IGB und einer der Leiter des Exzellenzclusters ?Science of Intelligence“ an der HU Berlin.

Font?nen-Effekt maximiert ?berlebenschancen der Beute

Das Forschungsteam untersuchte anhand von Drohnenaufnahmen das R?uber-Beute-Verhalten von gestreiften Marlinen (Kajikia audax) und Sardinenschw?rmen (Sardinops sagax caerulea) im offenen Ozean nahe der Baja California, Mexico. Mit Hilfe detaillierter r?umlicher Modellierungen konnten die Bewegungsabl?ufe unter bestimmten Szenarien vorhergesagt werden. Der Font?nen-Effekt erm?glicht es nicht nur den langsameren Beutetieren, den schnellen, aber weniger wendigen R?ubern auszuweichen, sondern auch den getrennten Untergruppen, sich nach dem Angriff wieder zusammenzuschlie?en, die Vorteile der Zugeh?rigkeit zu einer gr??eren Gruppe zu bewahren und für den n?chsten Angriff gewappnet zu sein. ?Mit unseren Computersimulationen haben wir herausgefunden, dass es einen optimalen Fluchtwinkel von 30 Grad gibt, der auf kollektiver Ebene eben dieses Font?nen-Muster erzeugt und die individuellen ?berlebenschancen unabh?ngig von der Angriffsrichtung maximiert", erkl?rt die Forscherin Dr. Palina Bartashevich, Hauptautorin der Studie.

Die Forscher*innen haben aber auch herausgefunden, dass dieses faszinierende Ph?nomen mit Abstrichen verbunden ist: Die individuelle Fluchtregel ist ein Kompromiss zwischen der Maximierung des Abstands zwischen dem einzelnen Beutetier und dem R?uber und der Minimierung der Zeit, die das Beutetier ben?tigt, um nach einem Angriff zur gr??eren Gruppe zurückzukehren. ?Dieses besondere Fluchtverhalten hat einen Preis: Die Gruppe braucht l?nger, um sich nach einem Angriff zu erholen und dem n?chsten Angriff wieder kollektiv auszuweichen“, erg?nzt die Wissenschaftlerin.

Auch die Marline k?nnen den Font?nen-Effekt nutzen

Dies deutet darauf hin, dass auch Raubtiere den Font?nen-Effekt nutzen k?nnen, obwohl es sich um einen Abwehrmechanismus gegen sie handelt. Raubtiere versuchen oft, die Schwarmstruktur der Beute aufzubrechen, da dies die Gruppengr??e verringert, was den Fangerfolg erh?hen kann. Die Videoaufnahmen zeigten, dass die Marline die Sardinenschw?rme im Allgemeinen von der Seite und von hinten angriffen, wobei Angriffe von der Seite am h?ufigsten zum Font?nen-Effekt führten. ?Nicht-Font?nen“-Ausweichman?ver, bei denen der gesamte Schwarm dem Angriff in eine Richtung auswich, anstatt sich aufzuteilen und wieder zusammenzufinden, traten vor allem dann auf, wenn die Sardinen von hinten angegriffen wurden.

?Mit Hilfe unseres R?uber-Beute-Computermodells konnten wir vorhersagen, dass Raubtiere, wenn die Beute in der Gruppe den erw?hnten optimalen Fluchtwinkel von 30 Grad nutzt, effektiver sind, wenn sie von der Seite des Schwarms angreifen“, sagt Bartashevich.??Das liegt daran, dass der Angriff von der Seite den besten Kompromiss zwischen der Ann?herung an die Beute und der Verl?ngerung der Erholungszeit der gejagten Fische darstellt und somit eine effiziente Strategie für einen R?uber ist, der beide Ziele gleichzeitig verfolgt."

Ein st?ndiges Kr?ftemessen zwischen R?uber und Beute

Die Forscher*innen konnten auch vorhersagen, dass Beutetiere effektiver fliehen k?nnen, wenn sie von hinten angegriffen werden, und haben ihre Modellvorhersagen mit empirischen Beobachtungen aus Drohnenaufnahmen verifiziert. ?Unsere Simulationen zeigen, dass es ein st?ndiges Kr?ftemessen zwischen R?ubern und Beutetieren in den Strategien gibt, die sie einsetzen, um ihren eigenen Erfolg auf Kosten des anderen zu verbessern“, resümiert Palina Bartashevich.

Originalpublikation

Bartashevich, P., Herbert-Read, J.E., Hansen, M.J. et al. Collective anti-predator escape manoeuvres through optimal attack and avoidance strategies. Commun Biol 7, 1586 (2024). doi.org/10.1038/s42003-024-07267-2

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Zur Pressemitteilung des IGB

Videomaterial zur Studie