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Kybernetik: Rätselhafte Koordination in Vogelschwärmen

In Schwärmen bewegen sich Vögel exakt aufeinander abgestimmt, als würden sie ferngesteuert oder auf geheimnisvolle Weise dirigiert. Wie kommt ein so hochgradig koordiniertes Verhalten von unabhängigen Individuen zu Stande?
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Um die 1000 Stare erheben sich gleichzeitig von den Bäumen am Flussufer. Die aufsteigende Vogelwolke hat zunächst die Form einer Träne. Dann verwandelt sie sich in einen Schmetterling, um kurz darauf einen kreisenden Strudel zu bilden. Der verjüngt sich schließlich zu einem biegsamen, flatternden Band, das sich über den Abendhimmel zieht. Die Vorführung dauert zehn Minuten, dann schießt die Schar mit mächtigem Flügelrauschen knapp über meinen Kopf hinweg und lässt sich wieder auf der Baumreihe nieder – nur um wenig später für eine weitere Darbietung erneut aufzusteigen.

Solche anmutigen Formationsflüge von Staren oder anderen Vögeln lösen seit jeher Bewunderung und Erstaunen beim Betrachter aus. Sie zeigen die präzise Synchronisation eines Spielmannszugs, haben jedoch nichts von der starren Geometrie einer in Reih und Glied marschierenden Kolonne. Stattdessen sind die Bewegungen des Schwarms gleitend, flüssig, organisch – ganz so, als handle es sich um einen einzigen Organismus und nicht um eine Ansammlung zahlloser Individuen.

Wegen dieser erstaunlichen Koordination ziehen Vogelschwärme seit einiger Zeit auch das Interesse von Physikern, Mathematikern und Computerexperten auf sich. In den 1980er Jahren entstand ein erster theoretischer Rahmen, der es ermöglichte, das Verhalten großer, dichter Schwärme besser zu verstehen. Die Grundidee entstammte Computersimulationen. Sie besagte, dass lokale Interaktionen zwischen benachbarten Tieren – seien es nun Vögel, Insekten oder Fische – völlig ausreichen, einen Schwarm zusammenzuhalten und die Bewegungen der Individuen zu koordinieren. Möglicherweise gelte das sogar für größere Menschentrauben...

Januar 2012

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Januar 2012

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