Navigation: Goldfische fahren Auto

Diese Goldfische aus Israel brauchen kein Fahrrad. Sie haben ein eigenes Auto.

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Goldfisch im FOV: universelle Navigationsfähigkeit
Goldfisch im FOV: universelle Navigationsfähigkeit (Bild: Ben-Gurion University of the Negev)

Können Fische sich auch an Land orientieren? Israelische Forscher haben das untersucht, indem sie Goldfische dazu gebracht haben, ein Fahrzeug, das sich außerhalb ihrer angestammten Umgebung befindet, zu steuern.

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Ziel des Projekts war herauszufinden, ob die angeborenen Navigationsfähigkeiten von Tieren auf ihre natürliche Habitatsumgebung beschränkt oder universell sind. Eine Möglichkeit, eine solche Frage verhaltensbiologisch zu untersuchen, sei die Methode des Domaintransfers, schreibt das Team von der Ben-Gurion-Universität im Negev in der Fachzeitschrift Behavioral Brain Research. Dabei werde eine Spezies in die Umgebung einer anderen Spezies versetzt und müsse dort "eine ansonsten vertraute Aufgabe (in unserem Fall die Navigation) bewältigen".

Ein Raspberry Pi steuert das Auto

Fisch-gesteuertes Fahrzeug (Fish Operated Vehicle, FOV) hat das Team das Gefährt genannt, mit dem es die Fischnavigation auf fremdem Terrain testete. Es ist ein Aquarium auf Rädern, das mit optischen und Lasersensoren ausgestattet ist und von einem Raspberry Pi 3B+ gesteuert wird.

Die Steuerung erfolgt mit Hilfe einer Kamera: Sie ist an einem Mast über dem Aquarium angebracht und erfasst, wo sich der Fisch aufhält. Ist er in der Nähe der Wand und schaut nach draußen, gibt die Kamera diese Information an den Steuerungsalgorithmus weiter, der das FOV in die entsprechende Richtung navigiert. Der Lidarsensor behält die Umgebung im Blick und stoppt das FOV rechtzeitig, bevor es gegen die Begrenzung des 4 x 3 Meter großen Testgeländes fährt.

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In diesem Versuchsaufbau trainierten Shachar Givon und seine Kollegen dann sechs aquatische Probanden. Die Fahrstunden fanden dreimal in der Woche im Abstand von zwei Tagen statt und dauerten jeweils eine halbe Stunde. Zunächst brachte das Team die Fahrschüler dazu, das FOV in Richtung eines bestimmten Ziels zu navigieren, kam das FOV dort an, gab es eine Belohnung.

Fische wissen, wo das Ziel ist

Mit der Zeit seien die Fische immer besser geworden, berichtet das Team. Sie hätten es auch geschafft, sich dem Ziel zu nähern, wenn sie unterwegs durch ein Hindernis gestoppt wurden. Stellten sie Forscher mehrere Ziele auf, steuerten die Fische trotzdem das richtige an. Sie schafften es sogar, sich dem Ziel aus verschiedenen Winkeln zu nähern - was eine Leistung ist aufgrund der Lichtbrechung durch das Wasser und das Glas des Aquariums.

Am Ende der Studie standen zwei wichtige Erkenntnisse: Zum einen, "dass die Navigationsfähigkeit universell und nicht spezifisch für die Umgebung" sei, resümierte Projektleiter Givon. "Zweitens zeigt sie, dass Goldfische die kognitive Fähigkeit haben, eine komplexe Aufgabe in einer Umgebung zu erlernen, die sich komplett von der unterscheidet, in der sie sich entwickelt haben. Jeder, der versucht hat, Fahrrad- oder Autofahren zu lernen, weiß, dass dies anfangs schwierig ist."

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