Schwefelmollies – Wettrüsten zwischen Räuber und Beute

Die kollektive Welle als Anti-Räuberverhalten

An der Grenze zwischen den südlichen mexikanischen Bundestaaten Tabasco und Chiapas liegt die Hacienda los Azufres, auf deren Gelände heiße geothermale Quellen schwefelwasserstoffhaltiges Wasser an die Oberfläche befördern. Diese Quellen entwässern in einen lokalen Bach, der hierdurch zu einer für die meisten Wasserorganismen hoch toxischen Umwelt wird. Zwei Fischarten haben sich allerdings im Laufe ihrer Evolution an diesen Extremlebensraum angepasst: Die Breitmaulgambuse (Gambusia eurysthoma) und der Schwefelmolly (Poecilia sulphuraria). Wie und warum ausgerechnet diese beiden Arten im hochtoxischen Schwefelwasser überleben können, beschäftigt Ichthyologen und Physiologen bereits seit zwei Generationen, allerdings hat sich die Einzigartigkeit dieser kleinen lebendgebärenden Fische damit noch lange nicht erledigt. Denn Schwefelmolly und Co besitzen noch eine weitere Eigenschaft, die sie in dieser Form einzigartig macht: Ihr Anti-Räuberverhalten, die kollektive Welle (Abb. 1).

Leben im toxischen Schwefelwasserstoff und von oben jede Menge Räuber

Als wäre toxischer Schwefelwasserstoff noch nicht genug, haben Schwefelmollies in ihrem Lebensraum auch noch mit extremen Temperaturen von bis zu 36 °C zu kämpfen, die zusammen mit dem Schwefel dem Wasser ihres Habitats jeglichen gelösten Sauerstoff entziehen. Dies führt dazu, dass die Schwefelfische einen Großteil ihres Tages an der Oberfläche verbringen müssen, wo die oberste Wasserschicht durch direkten Kontakt mit Luftsauerstoff nach wie vor Atmung ermöglicht. Dabei formen sie riesige an die Oberfläche gebundene Schwärme von bis zu einer Million Fische. Durch ihre toxische Umwelt sind sie zwar sicher vor Raubfischen, allerdings sind die riesigen Fischschwärme ein gefundenes Fressen für über zwanzig verschiedene Vogelarten. Um diesem immensen Prädationsdruck etwas entgegenzusetzen, haben die Schwefwelmollies ein ganz besonderes Verhalten entwickelt: Sobald ein Vogel angreift, tauchen die Mitglieder eines Schwarmes kollektiv ab. Durch die Bewegung ihrer Schwanzflosse entsteht dabei eine Oberflächenwelle, die innerhalb von Sekunden eine Ausdehnung von dutzenden Quadratmetern erreichen kann. Da die Fische wieder an die Oberfläche müssen, wird dieses kollektive Tauchen bis zu zwei Minuten wiederholt. Dieses Phänomen sieht nicht nur eindrucksvoll aus, sondern hat auch einen Effekt auf den Räuber, der dadurch zum einen länger wartet, bis er wieder angreift, und zum anderen auch weniger zielsicher wird. Aus wissenschaftlicher Sicht sind die kollektiven Wellen daher eine perfekte Gelegenheit, um Schwarmverhalten als Räuberschutz in der Natur zu erforschen.

Forschungsprojekt Räuber-Beute-Interaktion

Dieses Forschungsprojekt beschäftigt sich demnach mit der Räuber Beute Interaktion zwischen verschiedenen Vögeln und Schwärmen von Schwefelmollies. Dabei liegt ein besonderer Fokus auf dem Wettrüsten der beiden Parteien. Wir hoffen am Ende des Projektes Antwort auf folgende Fragen gefunden zu haben:

• Wirkt die kollektive Welle als Räuberschutz generell für verschiedene sehr unterschiedliche Vögel ähnlich gut oder handelt es sich um eine spezialisierte Antwort auf eine konkrete Räubergruppe (bspw. Reiher oder Eisvögel, siehe Abb. 1d;e)?
• Wie wirken sich Faktoren wie Schwarmgröße auf die Effektivität der kollektiven Anti-Räuber Strategie aus?
• Welche Möglichkeiten haben Räuber, um trotz der kollektiven Verteidigung ihrer Beute den Jagderfolg zu maximieren und gibt es Arten, die eine erfolgreiche Gegenstrategie gefunden haben?

Am Anfang dieser Fragen stehen gezielte Feldbeobachtungen mit Kamera und Ferngläsern. In Berlin ermöglichen uns dann verschiedene Ansätze der Computerwissenschaften einen hoch detaillierten Einblick in das Verhalten von Räuber und Beute. Am Ende stehen dann hoffentlich weitreichende Erkenntnisse zur Evolution von Schwarmverhalten als Räuberschutz.

Internationale Zusammenarbeit mit der Universität in Villahermosa, Mexiko

Ein besonderer Fokus unseres Projektes liegt auch auf der Zusammenarbeit mit Forschenden aus Mexiko. Durch eine langjährige Kooperation mit der örtlichen Universität in Villahermosa hat es sich mittlerweile etabliert, dass uns regelmäßig örtliche Studierende bei der Feldarbeit unterstützen. Das Projekt hat in den vergangenen Jahren erheblich von deren Fachwissen über die lokalen Ökosysteme profitiert. Wir versuchen seitdem durch ein Austauschprogramm zwischen Villahermosa und Berlin einen bilateralen Transfer von Fachwissen zu etablieren und zu fördern. Aus unserer Sicht ist dies unvermeidlich, denn die Extremökosysteme in Südmexiko sehen sich einer akuten Bedrohung durch verschiedene anthropogene Faktoren ausgesetzt, da jeglicher lokale Schutzstatus fehlt. Nur durch eine enge Kooperation und die gute Ausbildung von lokalen Forschenden kann die Öffentlichkeit vor Ort für dieses Thema sensibilisiert werden und eine nachhaltige Zusammenarbeit auf Augenhöhe etabliert werden. Hierzu beizutragen, liegt als westliche Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in unserer aller Verantwortung.

Kontakt

https://www.korbinianpacher.com/

Publikationen

Bierbach et al., 2025, Collective escape waves provide a generic defence against different avian predators. https://doi.org/10.1098/rsos.241055

Redaktion: Heiko Brunken, 06.10.25

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