Auf den ersten Blick machen Ameisenhaufen einen chaotischen Eindruck: Arbeiterinnen krabbeln wie wild umher und suchen scheinbar ziellos nach etwas Essbarem. Doch tatsächlich verbirgt sich hinter dem Treiben eine komplexe Ordnung, wie jetzt ein deutsch-chinesisches Forscherteam mithilfe mathematischer Simulationen zeigen konnte ( PNAS, online).
Die Wissenschaftler um Studienleiter Lixiang Li und Jürgen Kurths aus dem Potsdamer Institut für Klimafolgenforschung (PIK) berücksichtigten alle bisher bekannten Informationen zum Verhalten der Tiere. Ihr Modell basierte auf der Annahme, dass Ameisen in mehreren Schritten ihre Nahrungssuche organisieren: Zunächst strömen sogenannte Kundschafter wahllos in das Gebiet um das Nest. Sind sie erschöpft, kehren sie zur Rast zurück ins Nest. Falls sie auf ihrem Ausflug etwas Essbares gefunden haben, hinterlassen sie dabei eine schwache Duftspur aus sogenannten Pheromonen, die den Weg vom Nahrungsfund zur Kolonie nachzeichnet.
Sofort nehmen andere Kundschafter in der Nähe diese Fährte auf und folgen ihr, bis auch sie zum Essen gelangen. Dieses tragen sie dann ebenfalls zum Nest - und verstärken wiederum die Duftspuren. So werden immer mehr Ameisen angelockt und die Spuren verstärkt. Der Clou dabei: Da sich die Pheromone rasch verflüchtigen, duften die kürzesten Strecken am stärksten. Dies führt dazu, dass sich die Ameisen automatisch an den optimalen Wegen orientieren. So entsteht mit der Zeit aus dem Chaos des Anfangs ein gut organisierter und effizienter Marsch zwischen Nahrung und Nest. "Während die einzelne Ameise sicherlich nicht klug ist, verhalten sich die Ameisen im Kollektiv auf eine Weise, die ich intelligent nennen würde", sagt Studienautor Jürgen Kurths. Die Tiere würden äußerst effiziente komplexe Netzwerke bilden, wie man sie auch in anderen natürlichen und sozialen Systemen findet. So könnte man bei der Analyse der Ameisen letztlich auch etwas über die Netzwerke der Menschen lernen.