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Kollektive Bewegung am Himmel: Stare im Schwarm

Von Jana Zeh

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Dramatische Wolkenformationen, ... (Foto: picture alliance / dpa)

Dramatische Wolkenformationen, ...

Dramatische Wolkenformationen, ...

... traumhafte Regenbögen oder ...

... romantische Sonnenaufgänge: ...

Ein Blick in den Himmel lohnt sich.

Auch der Zug der Vögel lässt einen innehalten und staunen.

Wer aber jemals den Tanz eines Schwarmes von Staren gesehen hat, der erinnert sich noch lange danach an dieses Naturschauspiel.

Es ist wie ein Symphonie ohne Noten, ...

... eine unvorhersehbare Choreografie, die viele Vögel als gemeinsames Ganzes schaffen.

Dabei wechseln hunderte Stare ohne erkennbaren Grund blitzschnell ihre Richtung.

Warum und wie genau die Stare die beeindruckenden Formationsflüge betreiben, wird seit Jahren von Forschern untersucht.

Gibt es Leitvögel, die Richtung und Geschwindigkeit eines Schwarmes angeben oder sind es äußere Einflüsse, auf die die Tiere im Schwarm reagieren?

Wie werden die Informationen weitergegeben und was ist passiert, wenn sich eine Gruppe von Vögeln abspaltet?

Bis in die 1980er-Jahre war man der Überzeugung, dass es in den Schwärmen der Stare ...

... einen Leitvogel gibt, an dem sich alle anderen Vögel während des Fluges orientieren - eventuell werden die Informationen über telephatische Kräfte weitergegeben, spekulierte man.

Danach legte man die allgemeinen Modelle von kollektiver Intelligenz zugrunde, die auch bei Bienenvölkern angewandt werden.

Im Jahr 2014 kam ein Forscherteam zu einem neuen, grundlegenden Ergebnis.

Für ihre Erkenntnisse beobachteten die Forscher mehrere Star-Schwärme mit einem System von drei verschiedenen Kameras gleichzeitig.

Aus diesen Daten konnten sie später die Flugbahnen jedes einzelnen Vogels nachvollziehen.

Doch nicht nur das: Den Forschern war es gelungen, zu rekonstruieren, welcher Vogel zu welchem Zeitpunkt seine Richtung wechselte.

Sie konnten so feststellen, dass die Entscheidung zum Richtungswechsel einen lokalen Ursprung hat.

Von dort aus breitet sich die Richtungsänderung rasch über den gesamten Schwarm aus.

Damit ist bewiesen, dass die Vögel während ihres "Tanzes" die Richtungswechsel nicht wegen eines äußeren Stimulus fliegen.

Zudem konnten die Forscher feststellen, dass sich die Information für einen Richtungswechsel in den Schwärmen unterschiedlich schnell ausbreiteten.

Obwohl die Information über viele Zwischenstationen wandert, kommt es nicht zu einer Abschwächung.

In einem Star-Schwarm herrschen also ganz andere Verhältnisse als ...

... beispielsweise beim Spiel "Stille Post".

Die Forscher überprüften dann die Annahme, dass sich jeder Vogel an die Geschwindigkeit und die Richtung seiner Nachbarvögel anpasst. Jeder Vogel im Schwarm bewegt sich der Theorie zufolge unter dem Einfluss einer Kraft, die im sozialen Umfeld produziert wird.

Doch diese Theorie konnte durch die gewonnenen Daten nicht gestützt werden.

Weder die lineare Ausbreitung der Information noch die geringe Dämpfung konnten auf dieser Basis reproduziert werden.

Aus diesem Grund erweiterten die Forscher ihre Theorie und gaben einen sogenannten Trägheitsterm hinzu. Dieser berücksichtigt den Widerstand der Vögel bei Änderungen ihrer Winkelgeschwindigkeit.

Im Klartext: Die Vögel im Schwarm übernehmen bei ihren Flügen nicht nur die Richtungen ihrer unmittelbaren Nachbarn. Sie kopieren vielmehr, wie abrupt die Vögel in ihrer Nähe die Flugrichtung ändern.

Mit dieser erweiterten Theorie von Schwarmintelligenz ließen sich nun die wesentlichen Merkmale der Informationsverbreitung innerhalb eines Star-Schwarms erklären.

Und die gesammelten Daten stützen einen weiteren Punkt der Theorie: Es lässt sich nämlich ableiten, dass sich die Information über einen Richtungswechsel umso schneller in einem Schwarm ausbreiten kann, je geordneter dieser ist.

Die Forscher sehen einen Zusammenhang mit großer Bedeutung zwischen der Ordnung in einem Schwarm und der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Informationen.

Sie nehmen an, dass eine hohe Ordnung im Schwarm zu einer schnelleren kollektiven Entscheidungsfindung führt und zudem den Zusammenhalt im Schwarm stärkt. Weitere Forschungen sind notwendig.

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