Skolning och fiskstim – varför fiskar simmar i grupper

Vissa fiskar tillbringar större delen av sin tid med att gå i skola. Tonfisk, sill och ansjovis tillbringar all sin tid i stim och blir oroliga om de skiljs från gruppen. Andra, t.ex. atlanttorsk, håller sig i skolning endast en del av tiden.

Fiskar i stim kan förvandlas till ett disciplinerat och samordnat stim och sedan förvandlas tillbaka till ett amorft stim på några sekunder. Sådana förändringar utlöses av förändringar i aktiviteten, från matning, vila, resor eller undvikande av rovdjur.

När fiskar i stim stannar för att äta bryter de upp och bildar stim. Skolor är mer sårbara för rovdjursangrepp. Vilken form ett stim eller ett stim tar beror på vilken typ av fisk och vad fisken gör. Skolor som rör sig kan bilda långa tunna linjer, eller kvadrater, ovaler eller amöborformade former. Skolor som rör sig snabbt bildar vanligtvis en kilform, medan stim som äter tenderar att bli cirkulära.

Foderfiskar är små fiskar som äts av större fiskar, sjöfåglar och marina däggdjur (Cetacea). Små fiskar bildar stim och kan simma med öppen mun för att filtrera plankton. Dessa skolor kan bli enorma och röra sig längs kusterna och vandra över öppna hav. Skolorna är koncentrerade bränsleresurser för de stora marina rovdjuren.

Dessa enorma sammankomster ger näring åt havets näringsväv. De flesta foderfiskar är pelagiska fiskar, vilket innebär att de bildar sina stim i öppet vatten och inte på eller nära botten (demersala fiskar). Rovdjuren är mycket uppmärksamma på stimmen, är mycket medvetna om deras antal och var de befinner sig och gör själva vandringar, ofta i egna stim, som kan sträcka sig över tusentals kilometer för att komma i kontakt med dem eller för att hålla kontakten med dem.

Sill är en av de mest spektakulära skolfiskarna. De samlas i enorma mängder. De största skolorna bildas ofta under vandringar genom att de slår sig samman med mindre skolor. Man har sett "kedjor" med hundra kilometer långa skolor av sill på vandring i Kaspiska havet. Radakov uppskattade att sillskolor i Nordatlanten kan uppta upp till 4,8 kubikkilometer med fisketätheter på mellan 0,5 och 1,0 fisk/ kubikmeter. Det är ungefär tre miljarder fiskar i en skola. Dessa skolor rör sig längs kusterna och korsar de öppna haven. Sillskolorna har mycket exakta arrangemang som gör att de kan hålla en relativt konstant hastighet. Sillarna har en utmärkt hörsel och deras skolor reagerar mycket snabbt på rovdjur. Sillarna håller ett visst avstånd från en dykare eller ett rovdjur som en späckhuggare och bildar ett utrymme som ser ut som en munk från ett spaningsplan.

Många arter av stora rovfiskar går också i skolor, däribland många långvandrande fiskar, t.ex. tonfisk och vissa havslevande hajar. Valar som delfiner, tumlare och valar arbetar i organiserade sociala grupper, så kallade pods.

Skolningsbeteende beskrivs i allmänhet som en avvägning mellan fördelarna med att förhindra rovdjur och kostnaderna för ökad konkurrens om födan.

Skolbildning är ett klassiskt exempel på "emergens", där det finns egenskaper som skolan besitter men inte den enskilda fisken. De framväxande egenskaperna ger medlemmarna i skolan en evolutionär fördel som icke-medlemmar inte får.

Fiskar riskerar att ätas upp om de skiljs från skolan. Flera olika funktioner hos fiskskolonier mot rovdjur har föreslagits.

• Förvirringseffekt - En potentiell metod genom vilken fiskstimmarna kan hindra rovdjur är "rovdjursförvirringseffekten" som föreslagits och demonstrerats av Milinksi och Heller (1978). Det blir svårt för rovdjur att urskilja enskilda byten från grupper: de rörliga målen skapar en överbelastning av rovdjurets hjärna. "Fiskar i stim är lika stora och silverfärgade, så det är svårt för ett visuellt orienterat rovdjur att välja ut en individ ur en massa snurrande, blinkande fiskar och sedan ha tillräckligt med tid för att ta sitt byte innan det försvinner in i stimmet".
• Effekten av många ögon - En annan potentiell effekt av djuransamlingar mot rovdjur är hypotesen om "många ögon". Enligt denna teori kan uppgiften att söka efter rovdjur i omgivningen spridas ut på många individer när gruppens storlek ökar. Denna effekt ger inte bara gruppen en god förvarning, utan kan också ge mer tid för individuell utfodring.
• Utspädningseffekt - En tredje hypotes om att fiskstimmar har en antipredatorisk effekt är "utspädningseffekten". Utspädningseffekten är en vidareutveckling av "safety in numbers" och samverkar med förvirringseffekten. En viss rovdjursattack kommer att äta en mindre andel av ett stort stim än av ett litet stim. Hamilton föreslog att djuren samlas på grund av att de "själviskt" undviker ett rovdjur och att det således är en form av skyddssökande. En annan formulering av teorin gavs av Turner och Pitcher och betraktades som en kombination av upptäcktssannolikheter och angreppssannolikheter.

Foderfisk i skolor utsätts för ständiga attacker från rovdjur. Ett exempel är de attacker som äger rum under den afrikanska sardinfloden. Den afrikanska sardinfloden är en spektakulär vandring av miljontals silverfärgade sardiner längs Afrikas södra kust. När det gäller biomassa kan sardinflykten mäta sig med Östafrikas stora gnuervandring.

Sardiner har en kort livscykel och lever bara två eller tre år. Vuxna sardiner, som är ungefär två år gamla, samlas på Agulhasbanken där de leker under våren och sommaren och släpper ut tiotusentals ägg i vattnet. De vuxna sardinerna tar sig sedan i hundratals stim till Indiska oceanens subtropiska vatten. Ett större stim kan vara 7 kilometer långt, 1,5 kilometer brett och 30 meter djupt. Ett stort antal hajar, delfiner, tonfiskar, segelfiskar, kappälssälar och till och med späckhuggare samlas och följer svärmarna och skapar en matningsfrenesi längs kusten.

När sardiner hotas samlas de instinktivt i grupper och bildar enorma betesbollar. De kan vara upp till 20 meter i diameter. De är kortvariga och varar sällan längre än 20 minuter.

Fiskäggen, som lämnas kvar vid Agulhas Banks, driver med strömmen nordväst till vattnen utanför västkusten, där larverna utvecklas till unga fiskar. När de är tillräckligt gamla samlas de till täta stim och vandrar söderut och återvänder till Agulhasbankerna för att börja om på nytt.