Stockholm/Wien – Mithilfe einer Art künstlicher Evolution lässt sich das Sozialverhalten von Fischen in nur drei Generationen deutlich verändern. Wie der österreichische Biologe Alexander Kotrschal gemeinsam mit Kollege im Fachjournal berichtet "Science Advances" berichtet, schwammen Guppys (Poecilia reticulata) nach einem speziellen Ausleseverfahren koordinierter und schneller im Schwarm. Außerdem orientierten sie sich stärker an ihren Nachbarn.

Ein Team um Kotrschal, der am Zoologischen Institut der Universität Stockholm forscht, fischte sich die Guppy-Weibchen mit dem am meisten koordinierten Schwarmverhalten (Polarisation) nach einer Methode heraus, die jener ähnelt, mit der die englischen Unis ihre schnellsten Achter-Rudererteams ermitteln: Die Forscher teilten willkürlich Weibchen in 16 Gruppen zu je acht Individuen auf, ließ sie ein neues Becken erkunden, und filmte sie dabei. Mittels Videoanalyse reihten sie die Gruppen nach ihrer Polarisierung von der am Besten koordinierten zur chaotischsten.

Gruppe mit Top-Schwimmern

"Dann haben wir von den direkt darüber und darunter gereihten Gruppen vier Fische ausgetauscht", erklärte Kotrschal: "Die Gruppe auf Platz fünf hat zum Beispiel Fische an die Gruppen auf den Plätzen vier und sechs abgegeben und wiederum von diesen Gruppen Fische erhalten". Die neu zusammengestellten Teams wurden wieder gefilmt, analysiert und gereiht. Auf diese Art wurden in zwei Wochen die vier Gruppen mit den am meisten koordiniert schwimmenden Weibchen gekürt. Die Forscher ließen sie mit Männchen paaren, und spielten das gleiche Selektionsverfahren mit ihren Töchtern durch.

Nach nur drei Generationen hat sich so das Schwarmverhalten der Fische um 15 Prozent verstärkt gegenüber einer Kontrollgruppe, wo die Schwärme willkürlich zusammengestellt wurden, so Kotrschal. Die Fische schwammen im Schwarm um 26 Prozent schneller, waren ihren Nachbarinnen um 10 Prozent näher und richteten sich um 23 Prozent besser nach deren Orientierung aus, schrieben die Forscher in der Fachpublikation. Die Anziehungskraft zum Schwarm hat sich demnach für die Fische durch die künstliche Selektion rapide verstärkt, erklärten sie.

Massenbewegungen besser verstehen

"Wir untersuchen momentan, wie sich die Gehirne während der Evolution des Schwimmverhaltens verändern", so Kotrschal. Das geschehe in einem Gehirnteil, der sich normalerweise mit der Lösung komplexer Probleme beschäftigt. "Dies deutet darauf hin, dass diese Verhaltensweisen hohe kognitive Fähigkeiten erfordern und möglicherweise nicht so einfach sind, wie wir bisher dachten", meint er.

"Unsere Ergebnisse helfen uns Massenbewegungen besser zu verstehen, wie etwa die von Gnuherden in den Savannen Afrikas, sowie von Fisch- und Vogelschwärmen", erklärte Kotrschal. (red, APA, 8.12.2020)