Meeresräuber suchen optimal

Mittwoch, 27. Februar 2008, 19:01 • Rubrik Biologie, Mathematik.

Was Meeresräubern im Wasser an Überblick fehlt, gleichen sie mit einem bemerkenswerten Gespür für Mathematik aus. Entsprechende Daten präsentiert eine internationale Forschergruppe im Magazin “Nature”. Bei höchst verschiedenen Arten – vom Pinguin bis zum Riesenhai – liegt die Balance zwischen der Suche vor Ort und dem Weiterziehen in neue Jagdgründe demnach hart am theoretischen Optimum.

Riesenhaie schwimmen mit weit geöffnetem Maul durchs Wasser, um mit ihren großen Kiemenbögen Planktonorganismen herauszufiltern. Foto: Chris Gotschalk, via wikimedia.org

Das Gefühl für die beste Suchstrategie scheint den Räubern allerdings nicht angeboren zu sein, vermuten David Sims von der Marine Biological Association of the United Kingdom und seine Kollegen. Zwar verhielten sich ausgewachsene Riesenhaie nahezu optimal. Ein einzelnes Jungtier von “lediglich” 2,5 Metern Länge habe jedoch ein eher wirres Tauchverhalten an den Tag gelegt – möglicherweise mangels Erfahrung.

Viele Meeresräuber besitzen hochgezüchtete Sinne, mit denen sie potenzielle Beute in geringer Entfernung orten können. Solche Sinne helfen jedoch nicht, beispielsweise einen großen Sardinenschwarm in einigen Kilometern Entfernung aufzuspüren. Auf solchen Entfernungsskalen ist die Suchstrategie daher eine wichtige Stellschraube für die Optimierung des Jagdglücks.

Sims und Kollegen gingen der Vermutung nach, dass Meeresräuber bei der Nahrungssuche besonders effiziente “Lévy Walks” vollführen. Dabei sinkt die Wahrscheinlichkeit, in einer Zeiteinheit eine bestimmte Strecke zurückzulegen, idealerweise mit dem Quadrat der Streckenlänge: Die Wahrscheinlichkeit sollte mit der Verdoppelung der Streckenlänge also um den Faktor Vier fallen. Tatsächlich konnten die Forscher diese Verteilung im Tauchverhalten von Riesenhai, Großaugenthun, Kabeljau, Lederschildkröte und Magellanpinguin nachweisen.

Die Forscher hatten insgesamt 31 Vertreter von 7 Arten mit Sensoren versehen, die im Rhythmus von einigen Sekunden bis Minuten die momentane Tauchtiefe aufzeichneten. Die Analyse der insgesamt 1,2 Millionen Messwerte ergab, dass der Kabeljau mustergültige Lévy Walks absolvierte, dicht gefolgt von der Lederschildkröte. Haie und Thune blieben etwas länger vor Ort, während die Pinguine etwas umtriebiger waren.

Sims und Kollegen fanden, dass auch die vertikalen Wanderungen des Krill als einer bevorzugten Beuteart dem Lévy-Muster folgen und dass die Räuber durch ein entsprechendes Suchverhalten ihren Jagderfolg um gut ein Siebtel steigern können. Einige Räuber finden jedoch auch ohne Lévy Walks ihr Auskommen, ergab die Analyse. Demnach verfolgen Kleingefleckter Katzenhai und Südlicher Seeelefant bei der Nahrungssuche eine andere Strategie.

Forschung: David W. Sims und Emily J. Southall, Marine Biological Association of the United Kingdom, Plymouth, und School of Biological Sciences, University of Plymouth; Julian D. Metcalfe, Centre for Environment, Fisheries and Aquaculture Science, Lowestoft Laboratory, Lowestoft; und andere

Veröffentlichung Nature, Vol. 451, 28. Februar 2008, pp 1098-102, DOI 10.1038/nature06518

WWW:
Sims Group, Marine Biological Association UK
Random Walk
European Tracking of Predators in the Atlantic

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