Im offenen Ozean, wo es keine Verstecke gibt, schließen sich Sardinen zum Schutz vor Raubfischen zusammen. Wenn sie sich nicht auf ihre Schnelligkeit verlassen können, um zu entkommen, müssen sie die Angreifer überlisten. Doch auch die Räuber suchen nach Schwachstellen im Fluchtverhalten ihrer Beute. In einer Studie decken Forscher:innen des Exzellenzclusters „Science of Intelligence“ (SCIoI) an der Humboldt-Universität zu Berlin (HU), des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) und der Universität Cambridge den Zusammenhang zwischen den kollektiven Fluchtmustern von Beutetieren und den Angriffsstrategien der Räuber auf.

Kollektive Fluchtmuster als Abwehrmechanismus

Häufig entstehen bei der Flucht von Beutetieren vor Raubtieren ähnliche räumliche Muster. Wenn Sardinen von Marlinen im offenen Ozean gejagt werden, teilt sich der Fischschwarm oft in zwei Gruppen und bildet eine bogenförmige Fluchtbahn, um den Angreifer zu umgehen. Am Ende vereinigen sich die Untergruppen wieder. Diese Bewegung, die der Form einer Fontäne ähnelt, wird als Fontänen-Effekt bezeichnet. Der Fontänen-Effekt tritt auch bei anderen Tieren auf, wenn Raubtiere versuchen, die Beutegruppen zu zerstreuen 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“, erklärt Professor Jens Krause, Abteilungsleiter am IGB und einer der Leiter des Exzellenzclusters „Science of Intelligence“.

Der Fontänen-Effekt als Überlebensstrategie

Das Forschungsteam untersuchte das Verhalten von gestreiften Marlinen (Kajikia audax) und Sardinenschwärmen (Sardinops sagax caerulea) im offenen Ozean nahe der Baja California, Mexiko, mithilfe von Drohnenaufnahmen. Dabei wurden die Bewegungen der Beutetiere und Räuber durch detaillierte räumliche Modellierungen unter verschiedenen Szenarien vorhergesagt. Der Fontänen-Effekt ermöglicht es den langsameren Beutetieren, den schnellen, aber weniger wendigen Räubern zu entkommen. Er bietet zudem den Vorteil, dass sich die getrennten Untergruppen nach dem Angriff wieder zusammenschließen können.

„Mit unseren Computersimulationen haben wir herausgefunden, dass es einen optimalen Fluchtwinkel von 30 Grad gibt, der das Fontänen-Muster erzeugt und die individuellen Überlebenschancen maximiert“, erklärt die Forscherin Dr. Palina Bartashevich, Hauptautorin der Studie.

Die Studie zeigte jedoch, dass der Fontänen-Effekt nicht ohne Nachteile ist: Die individuelle Fluchtregel ist ein Kompromiss zwischen dem maximalen Abstand zum Angreifer und der Zeit, die das Beutetier benötigt, um nach einem Angriff zur Gruppe zurückzukehren.

„Dieses besondere Fluchtverhalten hat einen Preis: Die Gruppe braucht länger, um sich nach einem Angriff zu erholen und dem nächsten Angriff wieder kollektiv auszuweichen“, fügt Dr. Bartashevich hinzu.

Raubtiere nutzen den Fontänen-Effekt

Interessanterweise können auch Raubtiere den Fontänen-Effekt zu ihrem Vorteil nutzen. Raubtiere versuchen oft, die Schwarmstruktur der Beute aufzubrechen, da eine kleinere Gruppe leichter zu fangen ist. Die Marlinen griffen die Sardinenschwärme überwiegend von der Seite und von hinten an. Angriffe von der Seite führten dabei am häufigsten zum Fontänen-Effekt. „Nicht-Fontänen“-Fluchtmanöver, bei denen der gesamte Schwarm in eine Richtung auswich, traten vor allem auf, wenn die Sardinen von hinten angegriffen wurden.

„Mit Hilfe unseres Räuber-Beute-Computermodells konnten wir vorhersagen, dass Raubtiere, wenn die Beute in der Gruppe den 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 Annäherung an die Beute und der Verlängerung der Erholungszeit der gejagten Fische darstellt.“

Die Studie zeigt, dass es ein ständiges Kräftemessen zwischen Räubern und Beutetieren gibt, bei dem jede Seite Strategien entwickelt, um den eigenen Erfolg zu maximieren.

„Unsere Simulationen zeigen, dass es ein ständiges Kräftemessen zwischen Räubern und Beutetieren in den Strategien gibt, die sie einsetzen, um ihren eigenen Erfolg auf Kosten des anderen zu verbessern“, resümiert Palina Bartashevich.