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Donnerstag, 26.05.2016
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Auch Heuschrecken nutzen soziale Netzwerke

Interaktion zwischen Einzeltieren entscheidet über Richtung des Schwarms

Das Schwärmen von Heuschrecken funktioniert auf die gleiche Weise wie unsere Meinungsbildung über Facebook oder Twitter. Zu diesem Schluss kommen deutsche und US-amerikanische Forscher im Fachmagazin "New Journal of Physics". Für ihre Studie hatten sie das Verhalten von 120 jungen Wanderheuschrecken mithilfe von Modellen der Netzwerkforschung analysiert.
Modellierung des sozialen Netzwerks junger Wanderheuschrecken, Linien stehen für Interaktionen zwischen den Tieren.

Modellierung des sozialen Netzwerks junger Wanderheuschrecken, Linien stehen für Interaktionen zwischen den Tieren.

Schon seit den 1980er Jahren versuchen Wissenschaftler, das Schwarmverhalten von Vögeln, Fischen oder Huftieren zu verstehen. Die dicht gedrängten Ansammlungen dieser Tiere wechseln scheinbar mühelos als Ganzes die Richtung, ohne Kollisionen, wie von unsichtbarer Hand gelenkt. Auf welche Weise diese Gruppen ihre Bewegungen koordinieren, ist bis heute nur teilweise aufgeklärt. Zschaler und seine Kollegen nutzten für ihre Studie die bei Tierschwärmen bisher selten eingesetzte Netzwerkanalyse. "Jeder Knoten repräsentiert hierbei ein Insekt und die Knoten sind verbunden, wenn diese Heuschrecken in irgendeiner Form miteinander interagieren", beschreiben die Forscher ihren Ansatz.

120 Heuschrecken in einer Arena


Die Daten dafür stammten aus einem Experiment kanadischer Forscher, die das Verhalten junger Heuschrecken in einer Versuchsarena beobachtet hatten. Bei mittlerer Tierdichte bewegten sich diese über lange Zeit in die gleiche Richtung, unterbrochen von einigen abrupten Richtungswechseln. Bei hoher Dichte unterblieben die Wechsel, alle Tiere liefen über Stunden immer entweder im oder gegen den Uhrzeigersinn. In ihrem Netzwerk-Modell gelang es den Forschern, dieses Verhalten nachzubilden.

Abweichler wichtiger als Konformisten


„Der Mechanismus, mit dem die Heuschrecken sich auf eine Bewegungsrichtung einigen, ist der gleiche, den auch wir Menschen nutzen, wenn wir entscheiden, ob wir abends ausgehen: Wir lassen uns von den Menschen in unserem sozialen Netzwerk beeinflussen“, erklärt Gerd Zschaler vom Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme in Dresden. Die Modellierung des sozialen Netzwerks der Heuschrecken ergab auch, woher der jeweils stärkste Einfluss kommt: von den Abweichlern. „Wir schenken dabei nicht unbedingt denen mehr Aufmerksamkeit, die das Gleiche tun wie wir, sondern achten oft mehr auf die, die etwas anderes tun“, sagen die Forscher. Bei den Heuschrecken sei dies ebenso.


Bei Tierschwärmen galt bisher die Position im Raum als wichtiger Faktor. Das Netzwerkmodell von Zschaler und seinen Kollegen erklärt das Verhalten dagegen allein über die Dichte des Schwarms und die Interaktion der Einzeltiere untereinander. „Wir glauben, dass die Analogien, die wir zwischen Schwarmphänomenen und Prozessen der Meinungsbildung gezogen haben, nun in weiteren Studien verfolgt werden sollten“, schreiben die Forscher. (New Journal of Physics, 2011; DOI: 10.1088/1367-2630/13/7/073022)
(Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme / New Journal of Physics, 18.07.2011 - NPO)