Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie sich Vogelschwärme absprechen

16.09.2010
Kollektiv setzt Absichten des Einzelnen außer Kraft

Wenn sich Bienen, Fische, Ameisen oder Vögel in Schwärmen bewegen, treffen sie ihre Entscheidungen scheinbar völlig einstimmig. Forscher der Ungarischen Akademie der Wissenschaften haben dieses Phänomen nun bei Vogelschwärmen genauer untersucht.

Im "New Journal of Physics" berichten sie, dass die Schwärme keine Anführer besitzen, wenn sie auf Nahrungssuche an einem Ort landen, sondern eher einzeln auf Störungen der Umgebung reagieren. Der Schwarm setzt dabei Landeabsichten des Einzelnen völlig außer Kraft.

Nachbarn geben den Ton an

Die Forschergruppe untersuchte das in einem Modell von selbststeuernden Partikeln, die jeweils einen Vogel abbildeten und bestimmte Parameter wie Position oder Geschwindigkeit erhielten. "Bei unserem sehr einfachen Modell neigt jeder Teil eines Schwarmes dazu, den anderen sowohl in räumlicher Hinsicht als auch in ihrem Geisteszustand zu folgen, wenn es um die Entscheidung zum Landen geht. Das sehr allgemeine Prinzip lässt sich gut auf ähnliche Situationen übertragen", berichtet Studienleiter Tamas Vicsek.

"Schwärme sind dezentrale Systeme, bei denen sich Individuen nach den Nachbarn richten. Jedes Tier hat zwar eigene Absichten, richtet sich dabei jedoch immer ein wenig nach den anderen", ergänzt Jens Krause vom Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei http://www.igb-berlin.de im pressetext-Interview. Krause ist Experte für das Schwarmverhalten bei Fischen und Menschen und konnte kürzlich zeigen, dass bereits fünf koordinierte Menschen in der Lage sind, die Bewegungsrichtung von 100 Menschen unbewusst zu steuern (pressetext berichtete: http://pressetext.com/news/090904038/ ).

Blitzschnelles Gehirn erforderlich

Mehrere Voraussetzungen sind erforderlich, damit Lebewesen ihre Bewegungsabläufe derart im Einklang durchführen können. "Das Gehirn braucht eine extrem schnelle Informationsverarbeitung, um die Geschwindigkeiten und Richtungsvektoren von bis zu sieben Nachbarn gleichzeitig erfassen zu können. Einige Insekten schaffen bis zu 250 Bilder pro Sekunde", so der Forscher. Bei den Menschen ist hingegen bei etwa 20 Bildern Schluss, weshalb ihre Synchronisierungen weniger perfekt ausfallen als etwa bei Vögeln.

Doch auch die Größe und das Umgebungsmedium spielt eine Rolle. "Während auch viele kleine Fische in diamantförmigen Schwärmen schwimmen, gibt es das Fliegen im Schwarm nur ab bestimmter Größe, aufgrund der andersartigen Turbulenzen der Luft. Gänse fliegen daher im Schwarm, Spatzen hingegen nicht", erklärt Krause. Schwärme gibt es zudem nur dort, wo das kollektive Verhalten Vorteile wie etwa Sicherheit liefert. Denn dank der Schwarmintelligenz gleicht der Schwarm-Durchschnitt stets kleine Fehler des Einzelnen aus.

Selbst Forscher rätseln noch

Bisher steckt die Schwarmforschung noch in Kinderschuhen, verdeutlicht Krause. "Bei Vögeln forscht man bisher erst mit Standbildern, bei Fischen mit kurzen Videosequenzen. Das Verhalten großer Schwärme ist noch jedoch weitgehend unverstanden." Die Vorteile der Entschlüsselung von Schwärmen reichen weit über deren Faszinationskraft hinaus. Ihre Ergebnisse sind in der Panikforschung unverzichtbar, wie beim Unglück bei der Duisburger Loveparade sichtbar wurde (siehe: http://pressetext.com/news/100729019/ ), jedoch auch zum Verständnis vieler sozialer, technischer oder wirtschaftlicher Probleme.

Originalstudie abrufbar unter http://iopscience.iop.org/1367-2630/12/9/093019/fulltext

Johannes Pernsteiner | pressetext.deutschland
Weitere Informationen:
http://www.mta.hu

Weitere Berichte zu: Nahrungssuche Schwarm Schwarmintelligenz Turbulenzen Vogelschwärme

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Kieselalge in der Antarktis liest je nach Umweltbedingungen verschiedene Varianten seiner Gene ab
17.01.2017 | Stiftung Zoologisches Forschungsmuseum Alexander Koenig, Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere

nachricht Proteinforschung: Der Computer als Mikroskop
16.01.2017 | Ruhr-Universität Bochum

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Interfacial Superconductivity: Magnetic and superconducting order revealed simultaneously

Researchers from the University of Hamburg in Germany, in collaboration with colleagues from the University of Aarhus in Denmark, have synthesized a new superconducting material by growing a few layers of an antiferromagnetic transition-metal chalcogenide on a bismuth-based topological insulator, both being non-superconducting materials.

While superconductivity and magnetism are generally believed to be mutually exclusive, surprisingly, in this new material, superconducting correlations...

Im Focus: Erforschung von Elementarteilchen in Materialien

Laseranregung von Semimetallen ermöglicht die Erzeugung neuartiger Quasiteilchen in Festkörpersystemen sowie ultraschnelle Schaltung zwischen verschiedenen Zuständen.

Die Untersuchung der Eigenschaften fundamentaler Teilchen in Festkörpersystemen ist ein vielversprechender Ansatz für die Quantenfeldtheorie. Quasiteilchen...

Im Focus: Studying fundamental particles in materials

Laser-driving of semimetals allows creating novel quasiparticle states within condensed matter systems and switching between different states on ultrafast time scales

Studying properties of fundamental particles in condensed matter systems is a promising approach to quantum field theory. Quasiparticles offer the opportunity...

Im Focus: Mit solaren Gebäudehüllen Architektur gestalten

Solarthermie ist in der breiten Öffentlichkeit derzeit durch dunkelblaue, rechteckige Kollektoren auf Hausdächern besetzt. Für ästhetisch hochwertige Architektur werden Technologien benötigt, die dem Architekten mehr Gestaltungsspielraum für Niedrigst- und Plusenergiegebäude geben. Im Projekt »ArKol« entwickeln Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern aktuell zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die ein hohes Maß an Designflexibilität erlauben: einen Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Der aktuelle Stand der beiden Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.

Im Projekt »ArKol – Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadekollektoren mit Heat Pipes« entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern...

Im Focus: Designing Architecture with Solar Building Envelopes

Among the general public, solar thermal energy is currently associated with dark blue, rectangular collectors on building roofs. Technologies are needed for aesthetically high quality architecture which offer the architect more room for manoeuvre when it comes to low- and plus-energy buildings. With the “ArKol” project, researchers at Fraunhofer ISE together with partners are currently developing two façade collectors for solar thermal energy generation, which permit a high degree of design flexibility: a strip collector for opaque façade sections and a solar thermal blind for transparent sections. The current state of the two developments will be presented at the BAU 2017 trade fair.

As part of the “ArKol – development of architecturally highly integrated façade collectors with heat pipes” project, Fraunhofer ISE together with its partners...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

Über intelligente IT-Systeme und große Datenberge

17.01.2017 | Veranstaltungen

Aquakulturen und Fangquoten – was hilft gegen Überfischung?

16.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Intelligente Haustechnik hört auf „LISTEN“

17.01.2017 | Architektur Bauwesen

Satellitengestützte Lasermesstechnik gegen den Klimawandel

17.01.2017 | Maschinenbau