Warum auch Fische beim Schwimmen "nach unten" schauen

Forscher vergleichen die Fähigkeit von Zebrafischen damit, wie Menschen ihre Schritte kontrollieren können. Das könnte für Roboter interessant sein.

Das "Fischauge" hat durachaus hochentwickelte Fähigkeiten, die bisher nicht entschlüsselt waren: Forscher wiesen nun nach, dass Zebrafische nicht nur ihre Richtung bestimmen können, sondern auch den Untergrund unter ihnen im Auge haben.

Dafür bauten Informatiker der Northwestern University in den USA ein Rechenmodell mit Gehirnsimulationen, das das Schwimmverhalten der Fische in ihrem natürlichen Lebensraum darstellt. Es zeigte sich, dass die Fische auf bestimmte Reize reagieren, die sie mit dem unteren Teil ihrer Augen aus dem Untergrund wahrnehmen.

Wie Schritte

Den Zweck vergleicht Hauptautorin der Studie Emma Alexander, eine Informatiker von der Northwestern University, mit den menschlichen Fähigkeiten, auf den Weg zu achten und die Schritte sicher zu setzen. Die Analyse dieses Modells legt nahe, dass das ständige „Nach-unten-Blicken“ ein adaptives Verhalten für Zebrafische ist, berichten die Forscher im Fachmagazin Current Biology. Es könne sich entwickelt haben, um ihnen zu helfen, sich in einer Strömung selbst zu stabilisieren. Dies könne in fließendem Wasser schwierig sein, und kleine Fische müssen oft manövrieren, nur um ihre Position zu halten. Diese ständige Neuanpassung wird teilweise durch visuelle Hinweise informiert.

Unter Wasser fehlen Referenzpunkte

Unter Wasser sind diese visuellen Hinweise aber schwierig. Anders als bei Menschen, die sich an Land auf Referenzpunkte wie etwa Bäume verlassen können, sind Fische von unzuverlässigen Referenzpunkten umgeben, deren relative Bewegung verwirrend sein könnte. Informatikerin Alexander vergleicht es wegfahrenden Waggon, während man selbst in einem noch stehenden Zug sitzt: „Es kann dich dazu verleiten, zu glauben, dass du dich auch bewegst, das der visuelle Hinweis des anderen Zuges so stark ist und die anderen Sinne überlagert, die besagen, dass Sie still sitzen."

Genau dieses Phänomen untersuchte ihr Team auch bei Fischen und stellte an Zebrafischen im Labor fest, dass die zuverlässigsten Signale für die Fische vom Grund des Flusses kamen.

Das Phänomen erweitert nicht nur das Wissen um die Fähigkeiten der Zebrafische. Alexanders Team sieht durchaus auch praktische Anwendungen ihrer Forschungen, etwa im Bereich des künstlichen Sehens. „Wenn Sie einen von Fischen inspirierten Roboter bauen und sich nur seine Anatomie ansehen, denken Sie vielleicht: ‚Die Augen zeigen zur Seite, also werde ich meine Kameras zur Seite richten‘“, sagte Alexander.