Als biblische Plage hat die Wüstenheuschrecke eine zweifelhafte Berühmtheit erlangt. Mit gewaltigen Schwärmen können diese Insekten eines der größten Tierkollektive des Planeten bilden. Forschende der Universität Konstanz haben nun neue Erkenntnisse darüber, wie sich Heuschreckenschwärme bewegen. Sie stellen die bisherigen Annahmen auf den Kopf. Die Forschung ist jüngst im Wissenschaftsjournal "Science" veröffentlicht worden. Das teilte die Uni Konstanz mit.
Die neue Studie bedeutet nichts weniger als einen Paradigmenwechsel in der Schwarmforschung.
Bisher waren die Konstanzer Forscher davon ausgegangen, dass sich ein Schwarm als Kollektiv bewegt, weil jedes Tier auf das Verhalten der direkten Nachbarn reagiert. Diese Erkenntnis wurde nun in Frage gestellt: In einem Experiment hatten die Forscher echte Heuschrecken zwischen zwei virtuelle, dreidimensionale Schwärme gesetzt. Entgegen der Annahme der Forscher bewegten sich die Tiere nicht als ein großer Schwarm in dieselbe Richtung. Vielmehr drehten sich die echten Heuschrecken in Richtung von einem der Schwärme und liefen auf diesen zu.
Das zeigte den Forschern, dass die sogenannte "optomotorische Reaktion" - ein angeborener Reflex, der Heuschrecken den Sinneseindrücken von Bewegung folgen lässt - nicht die Ursache für koordinierte kollektive Bewegung ist. Tatsächlich fanden die Forscher keine Hinweise darauf, dass Heuschrecken ihre Position und Bewegungsrichtung überhaupt anhand ihrer Nachbarn ausrichten.
Verhindern von Heuschreckenplagen Neue Forschung zur Schwarmbildung bei Heuschrecken mithilfe virtueller Realität
Forschende des Konstanzer Max-Planck-Instituts für Verhaltensbiologie untersuchen mit Hilfe eines sogenannten Holodecks, wie Heuschrecken untereinander kommunizieren, wie sie sich zu Schwärmen vereinen und wie einzelne Tiere das Verhalten des gesamten Schwarms beeinflussen können.
Heuschrecken: Kollektives Verhalten neu gedacht
Die Forscher gehen nun davon aus, dass die Entstehung eines Schwarms mehr von jeder einzelnen Heuschrecke abhängt als bisher gedacht. Bislang waren sie davon ausgegangen, dass die Schwarmbildung einfach ein Effekt steigender Dichte ist. "Heuschrecken verhalten sich nicht wie einfache Teilchen, die sich aneinander ausrichten", so Iain Couzin, Hauptautor der neuen Studie. "Wir müssen sie als kognitive, handelnde Subjekte betrachten, die ihre Umgebung beobachten und auf dieser Grundlage ihre Entscheidungen treffen, wohin sie sich als nächstes begeben."
Neue Techniken durch Heuschrecken inspiriert
Die Lebensgrundlage von schätzungsweise jedem zehnten Menschen wird durch den Einfluss von Heuschreckenschwärmen auf die Ernährungssicherheit bedroht, so die Universität Konstanz. Die neuen Erkenntnisse könnten helfen, Strategien zu entwickeln, um Heuschreckenschwärme einzudämmen - und so viele Menschen vor Hunger zu schützen.
Auch über Heuschrecken hinaus liefern die Forschungsergebnisse wichtige Anstöße, so die Konstanzer Forscher - zum Beispiel für ein besseres Verständnis, wie andere Arten ihre Bewegungen koordinieren, aber auch für die Robotik, Künstliche Intelligenz und die Erforschung von Schwarmintelligenz. So könnten zum Beispiel die Schwarmrobotik und selbstfahrende Fahrzeuge von Algorithmen profitieren, die von den Strategien der Heuschrecken inspiriert wurden.
