Schwarmintelligenz: Von den Fischen lernen

Logistik

Schwarmintelligenz: Von den Fischen lernen

Ein Fischschwarm organisiert sich mit nur wenigen Regeln. Greift etwa ein Feind an, ändern die Fische im Kollektiv die Richtung, um zu fliehen. Ohne Chaos, ohne Zusammenstöße. Forscher untersuchen, ob sich das Schwarmverhalten der Fische auch auf Menschen übertragen lässt.

Verhaltensregeln im Schwarm

Ein Schwarm Fische.

Ein Schwarm Fische

Fische schaffen es, sich im Kollektiv wie ein einziges Lebewesen zu bewegen. Wie sie das machen, hat der US-Forscher Brian Partridge Anfang der 1980er Jahre herausgefunden. Der Biologe untersuchte dafür eine Dorschart, die im Schwarm lebt. Um zu verstehen, wie sich der Schwarm fortbewegt, beobachtete er einzelne Fisch. Er versah jeden Dorsch mit einem Zeichen, setzte Gruppen von 20 bis 30 Exemplaren in runde Becken und ließ diese im Kreis schwimmen. Partridge dokumentierte die Bewegungen der Fische aus der Luft von einem Kran aus.

Nach seinen Beobachtungen hielt sich jeder der Fische bloß an zwei einfache Regeln. Folge dem Fisch vor dir und halte die Geschwindigkeit des Fisches neben dir. Nicht nur Fische befolgen dieses Schema, auch viele andere Tiere bewegen sich so im Schwarm, darunter Vögel und Insekten. Und selbst der Mensch folgt in der Masse diesen beiden Verhaltensregeln.

Fünf Prozent lenken die Masse

Ein Schwarm funktioniert im Idealfall wie ein Sensorensystem, sagt Jens Krause vom Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei. Jedes Tier empfängt in diesem System Informationen und verarbeitet diese unabhängig von den Artgenossen. Die Fische im Schwarm orientieren sich dabei auch an den Fischen in ihrer Umgebung.

Fischschwarm, der sich kreisförmig fortbewegt.

Fünf Prozent lösen einen Domino-Effekt aus

In einem Experiment hat Krause einen Schwarm mit nur wenigen Roboterfischen gelenkt. "Fünf Prozent sind der Schwellenwert, bei dem ein Verstärkereffekt einsetzt", sagt der Verhaltensbiologe, der sich seit Jahren mit dem Verhalten von Fischschwärmen beschäftigt. Die Fische folgten den Robotern sogar in die Nähe von Feinden, die sonst eher meiden. Waren weniger als fünf Prozent Roboterfische im Schwarm, folgten ihnen nur wenige bis keine Tiere. Ab diesem Schwellenwert ist es für das Kollektiv relativ wahrscheinlich, dass es nicht dem Irrtum Einzelner aufsitzt.

Wie man Menschenmengen führt

Krauses Forschungsergebnisse lassen sich auch auf den Menschen übertragen. Den Biologen beschäftigt sich unter anderen damit, wie sich Menschenmengen intelligent lenken lassen, um etwa Massenpaniken zu verhindern.

Mit seinem Team hat er das Verhalten von 200 Menschen in einer Arena von fünfzig Metern Durchmesser analysiert. Die Versuchsteilnehmer bekamen die Anweisung, immer in Bewegung zu bleiben. Sie sollten eine Armlänge Abstand voneinander halten und durften nicht miteinander sprechen. Zehn der Teilnehmer erhielten die Aufgabe, die Gruppe an den Rand der Arena zu manövrieren. Die anderen erhielten zwar die Information, dass es Führer gäbe - sie erfuhren aber nicht, wer diese genau waren.

Die anonymen Gruppenleiter gingen zum vereinbarten Ziel. Der Rest der Versuchsteilnehmer folgte intuitiv. "Man kann alleine an der Bewegung von Personen in einer Menschenmenge erkennen, wer bestimmte Informationen hat", sagt Krause. Die Helfer konnten die Gruppe am besten führen, wenn sie am Rand oder mitten in der Menschenmenge standen. Es ist demnach wichtig, wo das Personal während eines Konzerts steht, um die Menge im Notfall zu evakuieren.

Autorin: Alexandra Stober

Stand: 10.12.2015, 13:00