Fischschwärme (Schwarmverhalten): Definition, Nutzen und Mechanismen

Einige Fische verbringen die meiste Zeit mit der Schwarmfischerei. Thunfisch, Hering und Sardelle verbringen ihre gesamte Zeit mit Schwärmen oder Schulen und werden unruhig, wenn sie von der Gruppe getrennt werden. Andere, wie der Atlantische Kabeljau, verbringen nur einen Teil der Zeit mit Schwärmen.

Schwarmfische können in einen disziplinierten und koordinierten Schwarm übergehen und dann innerhalb von Sekunden wieder in einen amorphen Schwarm übergehen. Solche Verschiebungen werden durch Veränderungen der Aktivität durch Fressen, Ruhen, Wandern oder Meiden von Raubtieren ausgelöst.

Wenn Fischschwärme aufhören zu fressen, brechen sie aus der Reihe und werden zu Schwärmen. Schwärme sind anfälliger für Raubfischangriffe. Die Form, die ein Schwarm oder Schwarm annimmt, hängt von der Fischart und dem Verhalten der Fische ab. Wandernde Schwärme können lange dünne Linien, Quadrate, Ovale oder Amöbenformen bilden. Sich schnell bewegende Schwärme bilden gewöhnlich eine Keilform, während Schwärme, die sich ernähren, dazu neigen, kreisförmig zu werden.

Futterfische sind kleine Fische, die von größeren Fischen, Seevögeln und Meeressäugern (Cetacea) gejagt werden. Kleine Fische bilden Schwärme und können mit geöffnetem Maul schwimmen, um das Futter von Plankton zu filtern. Diese Schwärme können riesig werden, sich entlang von Küstenlinien bewegen und über offene Ozeane wandern. Die Schwärme sind konzentrierte Treibstoffressourcen für die großen Meeresräuber.

Diese immensen Versammlungen heizen das Nahrungsnetz der Ozeane an. Die meisten Futterfische sind pelagische Fische, d.h. sie bilden ihre Schwärme im offenen Wasser und nicht am oder in der Nähe des Bodens (Grundfische). Die Raubfische konzentrieren sich stark auf die Schwärme, sind sich ihrer Anzahl und ihres Aufenthaltsortes sehr wohl bewusst und wandern selbst, oft in eigenen Schwärmen, die sich über Tausende von Kilometern erstrecken können, um sich mit ihnen zu verbinden oder mit ihnen in Verbindung zu bleiben.

Heringe gehören zu den spektakuläreren Schwarmfischen. Sie sammeln sich in großer Zahl an. Die größten Schwärme bilden sich oft während der Wanderungen durch Verschmelzung mit kleineren Schwärmen. Hundert Kilometer lange "Ketten" von Meeräschenschwärmen sind auf der Wanderung im Kaspischen Meer beobachtet worden. Radakov schätzte, dass Heringsschwärme im Nordatlantik bis zu 4,8 Kubikkilometer mit Fischdichten zwischen 0,5 und 1,0 Fisch/Kubikmeter einnehmen können. Das sind etwa drei Milliarden Fische in einem Schwarm. Diese Schwärme bewegen sich entlang der Küstenlinien und überqueren die offenen Ozeane. Heringsschwärme haben sehr präzise Anordnungen, die es dem Schwarm erlauben, relativ konstante Reisegeschwindigkeiten zu halten. Heringe haben ein ausgezeichnetes Gehör, und ihre Schwärme reagieren sehr schnell auf ein Raubtier. Die Heringe halten einen gewissen Abstand zu einem sich bewegenden Taucher oder einem kreuzenden Raubtier wie einem Killerwal und bilden einen Raum, der von einem Spotterflugzeug aus wie ein Donut aussieht.

Viele Arten großer Raubfische bilden auch eine Schule, darunter viele weit wandernde Fische wie Thunfisch und einige hochseetaugliche Haie. Wale, wie Delfine, Tümmler und Wale, agieren in organisierten sozialen Gruppen, die als Schoten bezeichnet werden.

Schulisches Verhalten wird im Allgemeinen als ein Kompromiss zwischen den Vorteilen der Raubtierbekämpfung und den Kosten eines verstärkten Wettbewerbs um Nahrungsmittel beschrieben.

Der Schwarm ist ein klassisches Beispiel für "Emergenz", bei dem es Eigenschaften gibt, die der Schwarm, nicht aber der einzelne Fisch besitzt. Emergente Eigenschaften geben den Mitgliedern der Schule einen evolutionären Vorteil, den Nichtmitglieder nicht erhalten.

Fische sind in Gefahr, gegessen zu werden, wenn sie von der Schule getrennt werden. Es wurden mehrere Anti-Raubtier-Funktionen von Fischschwärmen vorgeschlagen.

• Verwirrungseffekt - Eine mögliche Methode, mit der Fischschwärme Raubtiere ausbremsen können, ist der von Milinksi und Heller (1978) vorgeschlagene und nachgewiesene "Raubtier-Verwirrungseffekt". Es wird für Raubtiere schwierig, einzelne Beutetiere aus Gruppen herauszupicken: die sich bewegenden Ziele erzeugen eine Überlastung des Gehirns des Raubtiers. "Schwarmfische sind gleich gross und silbrig, so dass es für ein visuell orientiertes Raubtier schwierig ist, ein Individuum aus einer Masse von sich drehenden, blinkenden Fischen herauszupicken und dann genug Zeit zu haben, seine Beute zu packen, bevor sie im Schwarm verschwindet".
• Vielaugen-Effekt - Ein zweiter potentieller Anti-Raubtier-Effekt von Tieraggregaten ist die "Vielaugen"-Hypothese. Diese Theorie besagt, dass mit zunehmender Größe der Gruppe die Aufgabe, die Umgebung nach Raubtieren abzusuchen, auf viele Individuen verteilt werden kann. Dieser Effekt gibt der Gruppe nicht nur eine gute Vorwarnung, sondern lässt möglicherweise auch mehr Zeit für die individuelle Fütterung.
• Verdünnungseffekt - Eine dritte Hypothese für eine antiprädatorische Wirkung von Fischschwärmen ist der "Begegnungsverdünnungseffekt". Der Verdünnungseffekt ist eine Ausarbeitung der Sicherheit in Zahlen und interagiert mit dem Verwirrungseffekt. Ein gegebener Raubfischangriff wird einen kleineren Anteil eines großen Schwarmes fressen als ein kleiner Schwarm. Hamilton schlug vor, dass sich die Tiere aufgrund eines "egoistischen" Ausweichens vor einem Raubtier aggregieren und war somit eine Form der Deckungssuche. Eine andere Formulierung der Theorie wurde von Turner und Pitcher gegeben und wurde als eine Kombination von Entdeckungs- und Angriffswahrscheinlichkeiten angesehen.

Schwärme von Futterfischen sind ständigen Angriffen von Raubtieren ausgesetzt. Ein Beispiel sind die Angriffe, die während der afrikanischen Sardinenjagd stattfinden. Der afrikanische Sardinenlauf ist eine spektakuläre Wanderung von Millionen von silbrigen Sardinen entlang der südlichen Küste Afrikas. In Bezug auf die Biomasse könnte der Sardinenlauf mit der großen Gnuwanderung Ostafrikas konkurrieren.

Sardinen haben einen kurzen Lebenszyklus, sie leben nur zwei oder drei Jahre. Ausgewachsene Sardinen, etwa zwei Jahre alt, sammeln sich an der Agulhas-Bank, wo sie im Frühjahr und Sommer laichen und Zehntausende von Eiern ins Wasser entlassen. Die erwachsenen Sardinen bahnen sich dann in Hunderten von Schwärmen ihren Weg in die subtropischen Gewässer des Indischen Ozeans. Ein größerer Schwarm kann 7 Kilometer (4 mi) lang, 1,5 Kilometer (1 mi) breit und 30 Meter (100 ft) tief sein. Eine riesige Anzahl von Haien, Delfinen, Thunfischen, Segelfischen, Kap-Pelzrobben und sogar Killerwalen versammeln sich und folgen den Untiefen, was zu einem Fressrausch entlang der Küstenlinie führt.

Wenn sie bedroht werden, gruppieren sich die Sardinen instinktiv und bilden massive Köderbälle. Köderbälle können einen Durchmesser von bis zu 20 Metern (70 ft) haben. Sie sind kurzlebig und halten selten länger als 20 Minuten.

Die Fischeier, die an den Agulhas-Bänken zurückgelassen wurden, treiben mit der Strömung nordwestlich in die Gewässer vor der Westküste, wo sich die Larven zu Jungfischen entwickeln. Wenn sie alt genug sind, aggregieren sie sich zu dichten Schwärmen und wandern südwärts, kehren zu den Agulhas-Bänken zurück, um den Zyklus neu zu beginnen.