Was ist die Optimal-Foraging-Theorie?

In der Natur finden die Tiere ein Gleichgewicht zwischen Aufwand und Futter-"Ernte". Dies ist als Theorie der optimalen Nahrungssuche bekannt.

Geschrieben und geprüft von dem Biologen Miguel Mata Gallego.

Letzte Aktualisierung: 21. Dezember 2022

Die Theorie der optimalen Nahrungssuche ist ein Modell, das vorhersagt, wie sich Tiere am besten ernähren können, um nicht zu viel Energie und Zeit zu verbrauchen. Aus einem anderen Blickwinkel betrachtet, ist es ein natürlicher Mechanismus, der auf der Maximierung von Ressourcen in einem begrenzten Raum oder einer begrenzten Zeit basiert.

Worauf basiert dieses Modell? Von welchen Faktoren hängt es ab? Ist es für alle Tiere gleich? All diese und viele andere Fragen werden wir in den folgenden Zeilen beantworten.

Das Modell, das die Nahrungssuche der Tiere vorhersagt

Das Modell, das das Nahrungsverhalten der Tiere vorhersagt, ist als Optimal-Fouraging-Theorie bekannt. In der Evolution entwickeln Lebewesen Anpassungsleistungen, die ihnen das Überleben ermöglichen. Diese Mechanismen beruhen nicht nur auf anatomischen Modellen – Flügel, Hände oder Krallen – sondern auch auf Verhaltensmustern.

Wie wir alle wissen, liefert die Nahrungsbeschaffung die Energie, die Tiere für ihre Aktivitäten benötigen: Bewegung, Fortpflanzung und Leben mit allem, was dazu gehört. Die Futtersuche und -beschaffung ist jedoch eine der energieaufwändigsten Tätigkeiten.

Daher ist es logisch zu denken, dass das Tier daran interessiert ist, genügend Nahrung zu erhalten, um seine Tätigkeiten auszuführen, ohne dabei zu viel Zeit und Energie zu verbrauchen. Das liegt daran, dass es sich auch fortpflanzen und vor möglichen Fressfeinden fliehen muss.

Die Theorie der optimalen Nahrungssuche ist das Modell, das diese optimale Ernährung vorhersagt. Mit anderen Worten: Sie berechnet das Gleichgewicht, das die Tiere zwischen Kosten und Nutzen der Nahrungssuche finden müssen.

Der “Wettbewerb” zwischen Energie und Zeit

Im Allgemeinen unterteilen Forscher die Zeitspanne, die Lebewesen für die Aufrechterhaltung ihrer Ernährung benötigen, in Nahrungssuche und Bearbeitungszeit. Die Bearbeitungszeit umfasst Aktivitäten wie die Jagd nach Beute oder die Zeit, die das Tier braucht, um organische Stoffe aufzunehmen.

Wir können uns das Modell also als einen »Kampf« zwischen der Zeit für die Futtersuche und der Bearbeitungszeit und der aus der Nahrung gewonnenen Energie vorstellen. Das Verhältnis zwischen Energie und Zeit muss so ausgeglichen wie möglich sein, damit die Nahrung aufgenommen werden kann.

Faktoren, die das Modell der optimalen Nahrungssuche beeinflussen

Das Modell der optimalen Nahrungssuche besteht aus mehreren komplexen Gleichungen. Wir haben nicht vor, uns in die Komplexität der Mathematik zu vertiefen, aber wir werden im Folgenden eine Reihe von Faktoren auflisten, die es beeinflussen.

Die Streuung der Nahrungsaufnahme

Für viele Tiere ist die Nahrungsaufnahme, bei der sie sich von einem Ort zum anderen bewegen, nicht dasselbe wie die Nahrungsaufnahme, bei der sie lange an einem Ort bleiben. Daher ist die Reisezeit für Lebewesen ein grundlegender Faktor bei der Wahl ihrer Nahrung.

Denken wir zum Beispiel an die Ernährung eines Vogels, der sich von Körnern ernährt, wie der Stieglitz. Für diesen Vogel gibt es einen großen Unterschied zwischen einem großen Wald mit dicht stehenden Bäumen und einer großen Wiese mit verstreuter Vegetation. Im letzteren Fall sind die energetischen Kosten der Fütterung viel höher.

Es gibt sogar eine Theorie, die „Grenzwertsatz“ genannt wird und die folgende These aufstellt: Die optimale „Reisezeit“ von einem Ort zum anderen ist proportional zur angemessenen Ernährung des Tieres.

Die Qualität der Nahrung

Viele Tiere lehnen bestimmte Futterstellen ab, wenn die Qualität der Nahrung schlecht ist. Das liegt in der Regel daran, dass die Nahrung von schlechter Qualität nicht ihren energetischen Ansprüchen genügt und es sich nicht lohnt, sie zu fressen.

Denken wir zum Beispiel an ein großes Raubtier wie den Gepard. Es gibt einen großen Unterschied zwischen großer Beute – wie Gnus – und dem Nährwert einer Ernährung, die auf kleinen Säugetieren oder Aas basiert.

Obwohl Gnus schwieriger zu jagen sind, machen die Menge und Qualität der Nahrung den Aufwand mehr als wett. Daher kann die Theorie der optimalen Nahrungssuche auch zur Vorhersage der Beutewahl in Raubtiergruppen verwendet werden.

Gilt diese Theorie für alle Tiere gleichmaßen?

Die Theorie der optimalen Nahrungssuche ist eine gute Vorhersage darüber, wie sich Tiere ernähren. Wir können sogar noch weiter gehen, denn dieses Modell kann entschlüsseln, ob eine Art eine generalistische oder spezialisierte Lebensweise hat. Das wollen wir erklären.

Bei einer spezialisierten Art – wie dem Iberischen Luchs – ist die Zeitspanne für die Beute-Suche relativ kurz. Deshalb lohnt es sich, immer die gleiche Beute zu jagen, in diesem Fall Kaninchen. Auf diese Weise spezialisiert er sich auf eine einzige Art von Opfer und ernährt sich jedes Mal effizienter.

Generalistische Gruppen hingegen ernähren sich von einer Vielzahl verschiedener Nahrungsmittel. Das ist zum Beispiel bei der gemeinen Maus der Fall. Für diese Art sind die Kosten für die Suche nach einer einzigen Nahrungsquelle höher als die Kosten für die Ernährung aus einer Vielzahl von Ressourcen. Daher ernährt sich die Maus von verschiedenen Samen, Körnern und Pflanzen.

Zusammenfassend können wir feststellen, dass die Theorie der optimalen Nahrungssuche es Zoologen und Ökologen ermöglicht, das Ernährungsverhalten eines Tieres in seiner natürlichen Umgebung, seine Beutewahl und sogar die Frage, ob es ein Generalist oder ein Spezialist ist, leicht vorherzusagen.