Soziale Intelligenz bei Fischen

Der weltbekannte amerikanische Psychologe Edward Lee Thorndike hat im Jahr 1920 soziale Intelligenz als die Fähigkeit, andere zu verstehen und klug im Umgang mit ihnen zu handeln, definiert.¹ Mittlerweile gibt es weiterführende, ergänzende und andere Definitionen, aber im wesentlichen ist die Kernaussage von Thorndike nach wie vor gültig. Da die Definition für Menschen entwickelt wurde, ist sie ein interessanter Ausgangspunkt, um das Thema in Zusammenhang mit Fischen zu betrachten.

Sind Fische also in der Lage andere Fische zu verstehen und klug im Umgang mit ihnen zu handeln? Sind Fische sozial intelligent?

Hinweis: Bei einigen hier vorgestellten wissenschaftlichen Studien wurden Versuche an Fischen durchgeführt. Der VGT lehnt Tierversuche ab, auch solche, die in den erwähnten Studien durchgeführt wurden. Die Erkenntnisse und Ergebnisse dieser wissenschaftlichen Forschungen rechtfertigen die Versuche an den Fischen nicht. Die Forschungen werden in diesem Text nur deshalb erwähnt, um die naturwissenschaftlichen Beweise für sozial intelligentes Verhalten von Fischen darzustellen.

Bekanntes nutzen, um Unbekanntes daraus abzuleiten

Logan Grosenick, Tricia S. Clement und Russell D. Fernald veröffentlichten im Jänner 2007 die Ergebnisse einer von ihnen durchgeführten Testreihe mit Burtons Maulbrüter (Astatotilapia burtoni), einer Buntbarschart aus dem ostafrikanischen Tanganjikasee. Es geht dabei um transitive Inferenz. Die Studienautor:innen dazu: Transitive inference involves using known relationships to deduce unknown ones (for example, using A>B and B>C to infer A>C), and is thus essential to logical reasoning. (Bei der transitiven Inferenz werden bekannte Beziehungen verwendet, um unbekannte abzuleiten (z. B. A>B und B>C, um A>C abzuleiten), und sie ist somit eine wesentliche Voraussetzung für logisches Denken).²

Die Studienergebnisse waren eindeutig: Here we show that male fish (Astatotilapia burtoni) can successfully make inferences on a hierarchy implied by pairwise fights between rival males. These fish learned the implied hierarchy vicariously (as bystanders), by watching fights between rivals arranged around them in separate tank units. Our findings show that fish use TI (transitive Inferenz) when trained on socially relevant stimuli, and that they can make such inferences by using indirect information alone. Further, these bystanders seem to have both spatial and featural representations related to rival abilities, which they can use to make correct inferences depending on what kind of information is available to them.

(Hier zeigen wir, dass männliche Fische (Astatotilapia burtoni) erfolgreich Rückschlüsse auf eine Hierarchie ziehen können, die durch paarweise Kämpfe zwischen rivalisierenden Männchen impliziert wird. Diese Fische lernten die implizierte Hierarchie stellvertretend (als "Zuschauer"), indem sie Kämpfe zwischen Rivalen beobachteten, die um sie herum in separaten Becken angeordnet waren. Unsere Ergebnisse zeigen, dass Fische TI (transitive Inferenz) nutzen, wenn sie auf sozial relevante Stimuli trainiert werden, und dass sie solche Schlüsse allein durch indirekte Informationen ziehen können. Darüber hinaus scheinen diese Beobachter sowohl räumliche als auch funktionale Repräsentationen in Bezug auf die Fähigkeiten der Rivalen zu haben, die sie nutzen können, um korrekte Schlüsse zu ziehen, je nachdem, welche Art von Informationen ihnen zur Verfügung steht).

Die Buntbarsche beobachteten, lernten und zogen Rückschlüsse. Im Sinne der Definition von Thorndike war das eindeutig sozial intelligent. Menschen sind übrigens ab einem Alter von zirka 4 Jahren zur transitiven Inferenz fähig.

Lernen, welche Strategie wann richtig ist

Strategien untergeordneter Fische im Wettbewerb um Nahrung war das zentrale Thema einer wissenschaftlich durchgeführten Untersuchung am Mount Holyoke College, Massachusetts, USA, im Jahr 2003. Bei in Gruppen lebenden Fischen kommt es beim Nahrungserwerb oft zur Bildung von sogenannten Dominanzhierarchien. Dominante Individuen kommen durch aggressives Verhalten weniger dominanten Individuen gegenüber zu mehr Nahrung. Die weniger dominanten Individuen entwickeln unterschiedliche Strategien, um auch Nahrung zu bekommen.

An diesem Punkt setzte die Studie an. Die Wissenschaftler:innen dazu: We wondered whether cues that heralded the arrival of food, especially if such cues were learned in the absence of dominants, would permit subordinates to adopt strategies that reduced the amount of aggression they received, increased the amount of food they obtained, or both. (Wir fragten uns, ob Hinweise, die die Ankunft von Nahrung ankündigen, insbesondere wenn solche Hinweise in Abwesenheit der dominanten Männchen erlernt wurden, es den Untergebenen ermöglichen würden, Strategien zu ergreifen, die das Ausmaß der Aggression, der sie ausgesetzt sind, verringern, die Menge der Nahrung, die sie erhalten, erhöhen oder beides.).³

Die Studie wurde mit Gepunkteten Fadenfischen (Trichogaster trichopterus) durchgeführt. Die Ergebnisse und Erkenntnisse waren sehr deutlich, wie das Wissenschaftsteam schreibt: Our results show that subordinates were able to use learned cues to mount highly effective sneaky tactics. By anticipating food location and availability, subordinates reduced the number of attacks they received as well as the amount of time they spent fleeing from dominants. More importantly, however, our results revealed unexpected plasticity in the cognitive mechanisms underlying this learning: like privately trained dominants, privately trained subordinates learned to approach food cues directly; however, on the very first occasion that subordinates were tested with a dominant present, they dramatically altered their previously learned direct approach to food cues, immediately adopting a different, sneaky tactic instead. Thus, subordinates were able to combine information about previous learning, namely an 'expectancy' of food, with the probability of future attack and adjust their food-getting strategy accordingly.

(Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Untergebenen in der Lage waren, erlernte Hinweise zu nutzen, um äußerst effektive "heimliche" Taktiken anzuwenden. Indem sie den Standort und die Verfügbarkeit von Nahrung vorhersahen, verringerten sie die Anzahl der Angriffe auf sie und die Zeit, die sie auf der Flucht vor den dominanten Fischen verbrachten. Noch wichtiger ist jedoch, dass unsere Ergebnisse eine unerwartete Plastizität der kognitiven Mechanismen aufzeigten, die diesem Lernprozess zugrunde liegen: Wie die privat trainierten Dominanten lernten auch die privat trainierten Untergebenen, sich direkt an Futterhinweise heranzumachen. Die untergeordneten Tiere waren also in der Lage, Informationen über früheres Lernen, nämlich die Erwartung von Nahrung, mit der Wahrscheinlichkeit eines künftigen Angriffs zu kombinieren und ihre Strategie zur Nahrungsbeschaffung entsprechend anzupassen.)

Ähnlich wie die Buntbarsche im ersten Beispiel lernten auch die nicht dominanten Individuen unter den Gepunkteten Fadenfischen aus Erfahrungen, zogen Rückschlüsse daraus und veränderten ihr Verhalten zu ihren Gunsten. Im Sinne der Definition von Thorndike war auch das eindeutig sozial intelligent.

Soziale Intelligenz auch bei Regenbogenforellen

Einer ähnlichen Frage gingen zwei Wissenschaftler der Universität Göteborg im Jahr 1997 nach. Jörgen I. Johnson und Anders Akerman wollten wissen, ob Regenbogenforellen fähig sind, die Kampffähigkeit möglicher zukünftiger Gegner besser einschätzen zu können, wenn sie diese vorher bei Wettkämpfen beobachten können. Sie starteten eine diesbezügliche Versuchsreihe und fanden genau das heraus.

Die Wissenschaftler in der Zusammenfassung ihrer Arbeit: We predicted that observers should settle conflicts with previewed opponents faster and with less aggression than those with unfamiliar fish. This prediction was supported for observers that lost against a previewed competitor, since these fish reduced their aggression more rapidly than did unfamiliar observers. Familiar observers that won, however, showed a more rapid increase in aggression compared with unfamiliar winning observers. This suggests that, regardless of whether an observer challenges the initial dominant, this decision is taken more rapidly in conflicts with preassessed contestants, because of the a priori information about their fighting ability.

(Wir sagten voraus, dass Beobachterfische Konflikte mit bekannten Gegnern schneller und mit weniger Aggression lösen sollten, als solche mit unbekannten Fischen. Diese Vorhersage wurde für die Beobachterfische bestätigt, die gegen einen vorher gesehenen Konkurrenten verloren, da diese Fische ihre Aggressionen schneller abbauten als die unbekannten Beobachterfische. Bekannte Beobachterfische, die gewannen, zeigten jedoch einen schnelleren Anstieg der Aggression als unbekannte Gewinner. Dies deutet darauf hin, dass, unabhängig davon, ob ein Beobachterfisch den anfänglichen Dominator herausfordert, diese Entscheidung bei Konflikten mit vorab bewerteten Kandidaten schneller getroffen wird, da sie von vornherein über deren Kampffähigkeit informiert sind.)⁴

Die Sache mit den Fisch-Nachbarn

Es kann der Frömmste nicht in Frieden leben, wenn es dem bösen Nachbarn nicht gefällt, hat Friedrich Schiller einst gesagt. Vermutlich hat er sich damit auf Menschen und nicht auf Fische bezogen. Tatsächlich sind nachbarschaftliche Beziehungen auch bei Fischen ein großes Thema, wie verschiedene Beobachtungen und Forschungen gezeigt haben.

Im Jahr 1999 wurde in einem Experiment mit Einwegspiegeln und unterschiedlichen Wasserbecken untersucht, ob männliche Dreistachelige Stichlinge visuelle Hinweise nutzen können, um zwischen Paaren von Nachbarn zu unterscheiden. Ja, das können sie. Die Studienautoren: Thus, male sticklebacks can distinguish between familiar rivals using visual cues alone. The ability developed in 4–6 days and did not require physical interaction with the neighbors. (Männliche Stichlinge können also allein durch visuelle Signale zwischen vertrauten Rivalen unterscheiden. Diese Fähigkeit entwickelte sich innerhalb von 4-6 Tagen und erforderte keine physische Interaktion mit den Nachbarn.)⁵

Untersuchungen des Revierverhaltens von ausgewachsenen Dreifleck-Georg Fischen (Eupomacentrus planifrons), die in den flachen Riffen vor der Ostküste Panamas leben, zeigten, dass die Fische in ihrem Angriffs- und Verteidigungsverhalten klar zwischen benachbarten und weiter entfernten Artgenosse unterscheiden. Die weiter entfernt vom eigenen Revier lebenden werden bei Annäherung heftiger angegriffen.⁶

Durch Messungen und Beobachtungen im Meer konnte herausgefunden werden, dass männliche Vertreter der Riffbarschart Pomacentrus partitus Poey ihre beiden nächsten Nachbarn an ihren individuellen Lautäußerungen erkennen.⁷

Beim Gebänderten Messeraal (Gymnotus carapo), einer Fischart, die ein schwaches elektrisches Organ besitzt, konnte sogar nachgewiesen werden, dass Individuen einander an elektrischen Signalen erkennen. Die Wissenschaftler P. K. McGregor und W. M. Westby in ihrer Zusammenfassung: These two results show that the electric signals of this species of weakly electric fish have individually distinctive variation and that individual variation can be perceived by the fish, independently of possible cues contained within the inter-pulse interval distribution. (Diese beiden Ergebnisse zeigen, dass die elektrischen Signale dieser Art von schwach elektrischen Fischen eine individuell unterscheidbare Variation aufweisen und dass die individuelle Variation von den Fischen wahrgenommen werden kann, unabhängig von möglichen Hinweisen, die in der Interpulsintervallverteilung enthalten sind.)⁸

Intelligente Täuschung schützt die Nachkommen

Dreistachlige Stichlinge (Gasterosteus aculeatus) sind wegen ihres außergewöhnlichen Fortpflanzungsverhaltens populärer Forschungsgegenstand zahlreicher Wissenschaftler:innen. Ein interessantes Verhalten konnte Susan A. Foster im Jahr 1987 bei einer lokalen Population im Crystal Lake, British Kolumbien, Kanada, beobachten.

Beim Dreistachligen Stichling kümmern sich die männlichen Fische um die Brut. Keine leichte Aufgabe, vor allem im Hinblick darauf, dass Artgenoss:innen in Schwärmen gerne die Nester plündern und die Brut fressen. Ein übliches Ablenkungsmanöver männlicher Stichlinge beim Nestschutz ist, sich einem auftauchenden Schwarm kurzzeitig anzuschließen und diesen an der Reviergrenze wieder zu verlassen. Susan A. Foster konnte bei der erwähnten Population im Crystal Lake allerdings beobachten, wie Männchen beim Auftauchen eines Schwarmes anderer Stichlinge als Ablenkungsmanöver aus ihrem Revier schwammen, sich also vom eigenen Nest entfernten, dann aggressiv im Boden wühlten und das Fressen von Nestern bzw. das Graben nach Nistmaterial imitierten. Susan A. Foster in der Zusammenfassung ihres wissenschaftlichen Berichts zu den Beobachtungen: This observation suggests that males are capable of discriminating conditions under which the display is most likely to be successful. (Diese Beobachtung deutet darauf hin, dass die Männchen in der Lage sind, die Bedingungen zu unterscheiden, unter denen das Imponiergehabe am ehesten erfolgreich ist.)⁹

Den Konkurrenten über Paarungsvorlieben täuschen

Beim Thema Partnerwahl zeigen Menschen wie Fische (und die meisten anderen Tierarten) eine Vielfalt an Verhaltensweisen und Strategien, um an den bevorzugten Partner bzw. die bevorzugte Partnerin zu kommen. Sich von seiner besten Seite zeigen ist eine solche Strategie. Herausfordernder wird die Wahl immer dann, wenn andere Artgenossen (Menschen oder Fische) anwesend sind und beobachten können.

Im Jahr 2008 untersuchte ein Expertenteam die Frage, ob männliche Fische des Atlantikkärpflings (Poecilia mexicana) ihre Partnerinnenwahl in Gegenwart eines Konkurrenten ändern und dadurch irreführende Informationen an potenzielle Rivalen weitergeben.

Es stellte sich heraus, dass dies der Fall ist. Männliche Atlantikkärpflinge täuschen Konkurrenten über Paarungsvorlieben. Im Abschlussbericht ist zu lesen: Here we show that male Atlantic mollies (Poecilia mexicana), when observed during mate choice by another male, reduce their mating activity and no longer prefer mating with one of two females presented, which can be interpreted as an attempt to avoid unintended interception of information by the rival male. Most importantly, focal males directed their first sexual interaction (after they were presented with the rival male) toward the initially nonpreferred female, suggesting that males deceive other males about their mating preferences.

(Hier zeigen wir, dass männliche Mollies (Poecilia mexicana), wenn sie bei der Partnerwahl von einem anderen Männchen beobachtet werden, ihre Paarungsaktivität reduzieren und nicht mehr die Paarung mit einem der beiden vorgestellten Weibchen bevorzugen, was als Versuch interpretiert werden kann, ein unbeabsichtigtes Abfangen von Informationen durch das rivalisierende Männchen zu vermeiden. Am wichtigsten ist, dass die fokalen Männchen ihre erste sexuelle Interaktion (nachdem sie mit dem rivalisierenden Männchen konfrontiert wurden) auf das ursprünglich nicht bevorzugte Weibchen richteten, was darauf hindeutet, dass die Männchen andere Männchen über ihre Paarungspräferenzen täuschen.)¹⁰

Quellen

1. Soziale Intelligenz – was ist das? Erklärung, Definition. Wie fördern / lernen?
2. Logan Grosenick, Tricia S. Clement, Russell D. Fernald; Fish can infer social rank by observation alone, Nature Vol. 445, 25. January 2007
3. K. L. Hollis, K. S. Langworth-Lam, L. A. Blouin, M. C. Romano: Novel strategies of subordinate fish competing for food: learning when to fold. 2004
4. Johnsson, J. I. and Akerman, A.: Watch and learn: preview of the fighting ability of opponents alters contest behaviour in rainbow trout, 1998
5. Joseph R. Waas, Patrick W. Colgan: Male sticklebacks can distinguish between familiar rivals on the basis of visual cues alone, 1994
6. Thresher, R.E.: The role of individual recognition in the territorial behaviour of the threespot damselfish, Eupomacentrus planifrons, Marine Behaviour and Physiology 6, 83-93, 1979
7. Myrberg, A.A. Und Riggio, R.J.: Acoustically mediated individual recognition by a coral reef fish (Pomacentrus partitus), Animal Behaviour 33, 411-416, 1985
8. McGregor, P.K., and Westby, W.M.: Discrimination of individually characteristic electric organ discharges by a weakly electric fish, Animal Behaviour 43, 977-986, 1992
9. Foster, S.A.: Diversionary displays of paternal stickleback: Defenses against cannibalistic groups, Behavioral Ecology and Sociobiology 22, 335-340; 1988
10. Plath, M., Richter, S., Tiedemann, R., and Schlupp, I.: Male fish deceive competitors about mating preferences, Current Biology 18, 1138-1141; 2008