Schwarmintelligenz: Gebündelte Kräfte im Überlebenskampf

Von Ameisen über Schmetterlinge und Fische bis hin zu den großen Säugetieren der afrikanischen Savanne: Alleine wären sie zu schwach und in einer feindlichen Umwelt hoffnungslos verloren.

Schwärme, Herden, Kolonien

In der Menge findet das einzelne Lebewesen Schutz, Nahrung, einen Partner und sicher an das Ziel. Experten sprechen von kollektiver Intelligenz oder Schwarmintelligenz: Der Superorganismus der Masse entfaltet eine ganz eigene Dynamik und ist von großem Interesse für die Forschung. Gerade staatenbildende Insekten wie Bienen oder Ameisen sind Vorbild für das Gebiet der künstlichen Intelligenz. Wissenschaftler versuchen, ihr komplexes Verhalten durch mathematische Modelle oder Computersimulationen zu entschlüsseln und für neue Technologien nutzbar zu machen.

Die Intelligenz der Vielen

Vorbildliche Selbstorganisation: Eine einzelne Ameise würde sich kaum allein zurechtfinden. Doch die strikte Arbeitsteilung im Ameisenstaat ermöglicht ein äußerst zielgerichtetes Verhalten – und bringt enorme Leistungsfähigkeit für die Gemeinschaft. Ihre Disziplin lässt die Kolonie zur Höchstform auflaufen. Zugvögel finden auf ihren saisonalen Wanderungen von den Brutgebieten in die Winterquartiere immer wieder den richtigen Weg. Ihre Reise bedeutet enorme Anstrengungen für den einzelnen Vogel. Doch der Schwarm macht es möglich, dass möglichst viele von ihnen auch dort ankommen, wo sie hinwollen. Schwarmverhalten: ein unfassbares Naturphänomen, das immer wieder interessante Erkenntnisse und starke Bilder verspricht.

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Ob Ameisen, Krabben, Fische, Gnus, Schmetterlinge oder Vögel: Wenn Tiere sich in Schwärmen oder Herden zusammenrotten, legen sie uralte Verhaltensweisen an den Tag. In der Gruppe sind sie geschützt, finden Nahrung oder den richtigen Weg. Sie folgen dem Stand der Sonne während des Tages oder richten sich nach den Jahreszeiten.

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Bunter, flatternder Reisender: Nicht nur Zugvögel fliegen im Winter in wärmere Gebiete, sondern auch einige Schmetterlingsarten. Berühmtestes Beispiel ist wohl der Monarchfalter. Jedes Jahr im September sammeln sie sich in Kanada und dem Nordosten der USA zu einer 4000 Kilometer langen Flugreise.

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Rund 400 Millionen Monarchfalter machen sich im riesigen Schwarm auf nach Mexiko, in den sonnigen Süden. Die Reise der Wanderfalter dauert mehrere Wochen. Ein faszinierendes Schauspiel der Natur. Sie orientieren sich an der Sonne und treffen schließlich in ihrem Zielgebiet ein: einem nur wenige Hektar großen Areal in der Sierra Nevada.

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Mehrere hundert Millionen Falter drängen sich im immer gleichen Tal – etwa auf der Größe eines Fußballfeldes – zusammen. Dort bevölkern sie die Baumstämme, fast wie eine zweite Rinde. Sie tanken Energie und Sonne. Ende Februar ist es dann Zeit für den Rückflug Richtung Norden – dem Frühling entgegen.

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Diese unzähligen Stare verdunkeln fast die Sonne, wenn sie sich als Scharm in den Himmel erheben. Der Großteil der mitteleuropäischen Stare überwintert im Mittelmeerraum. Anfang September beginnt der Wegzug in die Winterquartiere. Ab Ende März kommen sie zurück.

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Sie sind die Nomaden der Lüfte: Jedes Jahr im Herbst und im Frühling lassen sich die Schwärme der Zugvögel aufs Neue am Himmel beobachten. Die Strecken, die die verschiedenen Zugvogelarten zwischen ihren Brut- und Winterquartieren zurücklegen, sind oft viele tausend Kilometer lang. Auf der Reise vollbringen sie unglaubliche Flugleistungen.

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Etwa 50 Milliarden Vögel gehen alljährlich auf Wanderschaft. Ob als dicht gedrängter Schwarm, der wie eine dunkle Wolke durch die Lüfte wabert, oder in strenger Keilformation: Längst nicht alle Zugvögel erreichen ihr Ziel, denn die beschwerliche Reise fordert ihre Opfer: Viele Tiere gehen an den Strapazen des Fluges zugrunde, noch bevor sie
ihr Winterquartier erreicht haben. Hunger, Erschöpfung und Feinde dezimieren die Bestände.

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Sie sind ein Symbol für die Erhabenheit der Natur: Die Schönheit der Kraniche und ihrer faszinierenden Balztänze haben den Menschen schon immer beeindruckt. Im Frühling kehren sie zurück in ihre Brutgebiete. Ihr Balzritual, der Kranichtanz ist ein unvergessliches Schauspiel. Häufig findet er in der frühen Morgendämmerung auf freien Wiesenflächen statt.

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Gemeinsam stark im Schwarm: Tausende Makrelen schwimmen weitgehend parallel zueinander – in die gleiche Richtung und in etwa gleichem Abstand. Praktisch ist das vor allem, wenn die einzelnen Tiere hohem Feindruck ausgesetzt sind.

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40 Jahre danach: Im September 2017 wird die Landshut an den Bodensee nach Friedrichshafen gebracht, zukünftig möchte das Dornier-Museum das geschichtsträchtige Flugzeug ausstellen.

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Doch die Strategie hat einen entscheidenden Nachteil: Große Schwärme ziehen schlicht und einfach mehr Räuber an. Diese Stierhaie haben einen Fischschwarm erfolgreich auseinandergetrieben und können nun fressen wie im Schlaraffenland. Einmal vom Schwarm isoliert, sind die einzelnen Fische extremem Beutestress ausgeliefert – und werden für die Jäger zum leichten Opfer.

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Sie gelten als biblische Plage und haben schon ganze Völker ins Unglück gestürzt: Wenn Heuschreckenschwärme sich in die Luft erheben, verdunkelt sich der Himmel in kürzester Zeit. Bei ihren Massenwanderungen in Nord- und Ostafrika bleibt kein Grashalm, kein Blatt, kein Feld verschont. Jede einzelne der Milliarden Wanderheuschrecken frisst täglich so viel wie ihr eigenes Körpergewicht. Vernichtete Ernten und Hungersnöte sind die Folge.

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Ameisen und ihre fantastischen Bauten findet man auf der ganzen Welt. Blattschneiderameisen leben vor allem in den tropischen Regionen Amerikas. Eine einzige Königin bringt bis zu 150 Millionen Arbeiterinnen zur Welt. Eine Kolonie schneidet pro Tag etwa so viel Grünzeug, wie eine Kuh fressen kann – bis zu 35 Millionen Tonnen Laub pro Jahr.

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Jede einzelne Ameise hat ihre ganz spezielle Aufgabe: Der Ameisenstaat gilt als Musterbeispiel für Schwarmintelligenz und Selbstorganisation. Kundschafter legen Duftspuren, so dass die Blattschneider immer den kürzesten Weg zu ihrem Einsatzort finden. Transporteure schleppen die Blattstücke zurück zum Bau – gut bewacht durch verteidigungsbereite Leibwächter.

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Zum Ende der Trockenzeit beginnt in der afrikanischen Serengeti eines der gewaltigsten Naturschauspiele der Erde: Die Great Migrations sind die größten Tierwanderungen auf dem Festland. Millionen Gnus, Zebras und Antilopen ziehen tausende Kilometer durch die Savanne, auf der Suche nach Wasser und frischen Weidegründen.

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Ihre Wanderroute führt die Tierherden durch den Serengeti-Nationalpark, das Masai-Mara-Tierreservat und das Ngorongoro-Schutzgebiet. Extreme Hindernisse müssen sie unterwegs überwinden. Kritischster Punkt ist die Überquerung des Mara-Flusses. Häufig werden Gnus und Zebras hier von ihren eigenen Artgenossen zu Tode getrampelt. Und in den braunen Fluten lauern Krokodile, für die sie leichte Beute sind

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Am Ziel ihrer Reise wartet frisches Grün als reiche Belohnung für die Anstrengungen auf die Herden. Archaisch, wild und ergreifend mutet ihre Massenbewegung an. Die Wildtiere der afrikanischen Savanne halten sich weder an Länder- noch an Nationalparkgrenzen. Seit Jahrtausenden folgen sie den gleichen Routen – um immer zur richtigen Zeit am richtigen Ort zu sein,

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Sobald die Regenzeit beginnt, startet auch das Gewimmel auf dem tropischen Waldboden. Für die Roten Krabben, die auf der Weihnachtsinsel nahe Australien leben, bedeutet der einsetzende Regen den Beginn der Paarungszeit. Zwischen 50 und 80 Millionen Krabben machen sich gleichzeitig auf in Richtung Meer – immer seitwärts laufend, denn auf diese Weise können sie ihren schwer gepanzerten Körper besser fortbewegen. Ausreichend Regen ist in dieser Zeit enorm wichtig, damit die Tiere auf ihrem Weg nicht austrocknen.

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Haben die Krabben ihr Ziel erreicht, graben die Männchen im Küstenwald Paarungshöhlen, in denen die Fortpflanzung stattfindet. Nach der Paarung können die Männchen zurück nach Hause wandern. Doch die Weibchen müssen erst noch ihre jeweils rund 100.000 Eier im Meer ablegen

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Zur Eiablage wandern die Weibchen weiter ans Meeresufer. Dort überlassen sie ihren Nachwuchs den Wellen. Sind die Jungkrabben geschlüpft, folgt die nächste Massenwanderung: Die nächste Generation der Roten Krabben wandert vom Strand in die Wälder der Weihnachtsinsel. Wie die Krabben sich orientieren, ist noch nicht genau geklärt – zielsicher finden sie jedoch den Ort ihrer Bestimmung.

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Die meisten Wildbienenarten leben alleine. Anders ist dies bei der von Imkern gezüchteten Westlichen Honigbiene: Sie bildet dauerhafte Staaten. Diese setzen sich aus einer Königin, rund 50.000 Arbeiterinnen und mehreren Männchen zusammen

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Der Bienenstock ist ein Naturphänomen der Extraklasse – und ein Musterbeispiel für Schwarmintelligenz. Genau wie Ameisenstaaten sind Bienenvölker ein hochorganisiertes soziales Gebilde. Durch ihre komplexe Arbeitsteilung entsteht sozusagen ein neuer Superorganismus, der als Ganzes viel mehr Fähigkeiten aufweist als die einzelne Biene.

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Buckelwale sind fast überall in den Weltmeeren zu Hause. Auf ihren Wanderungen durchqueren sie die Ozeane. Im Winter bringen sie ihre Jungen in den tropischen Gewässern rund um den Äquator zur Welt. Dann schwimmen sie wahlweise Richtung Norden oder Süden in ihre Sommerquartiere. Weil sie durch diese saisonalen Wanderungen häufig als Einzelgänger unterwegs sind, ist es umso beeindruckender, die Giganten der Meere einmal in einer größeren Gruppe beobachten zu können.

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Zwergflamingos bilden riesige Schwärme und ziehen nomadisch umher. Ihre Brutkolonien von mehr als einer Millionen Vögeln zählen zu den größten Vogelansammlungen weltweit. Bis heute ist ihr Zugverhalten nicht genau geklärt. Wahrscheinlich wechseln sie nachts von See zu See, je nach Futterangebot in den Gewässern.

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Aus der Luft sehen sie aus wie ein Mosaik aus rosa Steinen auf blauem Untergrund: Die Zwergflamingos in den Salzseen von Zentralafrika. Außer diesen hochspezialisierten Schreitvögeln kommt in diesem extremen Lebensraum kaum ein anderes größeres Lebewesen zurecht. Ihre Beine sind an das ätzende Salzlaugenwasser angepasst und lang genug, damit der Körper nicht in die Brühe eintaucht.

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Sie webt große, runde Netze, in denen ihre Beute sich hoffnungslos verfängt: Die Gartenkreuzspinne gehört zu den häufigsten Radnetzspinnen in Europa. Nach der Paarungszeit im Spätsommer legt das Weibchen seine rund 800 Eier ab – und stirbt. Den Winter verbringen die Jungspinnen in gelblichen Kokons aus besonders fein gesponnen Fäden.

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... doch erst im Frühling des nächsten Jahres verlassen die jungen Kreuzspinnen ihre schützende Hülle. Zunächst bauen sie sich ein gemeinsames Netz, das sie schützt. Bei Gefahr krabbeln sie blitzschnell in alle Richtungen auseinander. Erst nach einiger Zeit löst sich diese Gemeinschaft auf – und jede der kleinen Kreuzspinnen beginnt mit der Arbeit an ihrem eigenen Netz.