Bancos de peces grandes y coordinados, que se mueven y brillan al unísono, son fascinantes para la vista: cientos o miles de individuos, que se mueven juntos como si estuvieran bajo control de radio, realizando movimientos simples y complicados. Las escuelas se vuelven, se contraen, se expanden, incluso se separan y vuelven a unirse, todo sin perder el ritmo.
En realidad hay dos tipos de agregaciones de peces, cardúmenes y cardúmenes. Un cardumen es un grupo más suelto, que a veces consiste en diferentes especies que pasan el rato juntas (a menudo temporalmente) pero no están organizadas. Las escuelas están muy estructuradas, con movimientos coordinados y una dirección común. Un grupo de peces puede cambiar de bancos de peces a bancos de peces y viceversa. La escolarización parece haber evolucionado como una defensa contra los depredadores y, en algunos casos, como una forma de aumentar la eficiencia de la alimentación. Cada pez en un banco debe ejecutar perfectamente para obtener los mejores resultados.
Las escuelas de peces son aún más sorprendentes cuando se considera que no hay líder. Las escuelas se unen por su cuenta, un fenómeno conocido como autoorganización. El secreto de la cohesión se esconde a la vista de todos: una escuela no necesita actuar en conjunto, sino que cada individuo necesita coordinarse con individuos cercanos. En una escuela coordinada, un pez gira, luego los vecinos giran, luego sus vecinos giran, etc., todo en un abrir y cerrar de ojos. Una escuela coordinada masiva son miles de movimientos individuales que conforman un movimiento general.
Cada pez se coordina con sus vecinos a través de una combinación de contacto visual y su línea lateral, un órgano a lo largo de cada lado del cuerpo que puede detectar cambios de presión extremadamente sutiles en el agua alrededor del pez. Si un vecino gira o acelera, por ejemplo, se sentirá en la línea lateral y el pez puede responder en consecuencia. En este sistema, el número de vecinos a los que presta atención cada pez ayuda a determinar el tamaño del grupo y el grado de coordinación.
Cada pez mantiene una «zona de repulsión» con sus vecinos donde un pez se aleja automáticamente de un vecino para evitar colisiones. Fuera de esa zona está la «zona de orientación» donde cada pez intenta coincidir con sus vecinos. Cuando una escuela se está moviendo en una fila, la acción dominante es orientarse para que coincida con los vecinos. Cuando una escuela está estacionaria, mantener una distancia cercana entre las personas es una prioridad mayor.
Se desconoce exactamente cómo se coordinan los movimientos realmente complicados, ni siempre se sabe con certeza cómo comienza una gran maniobra. Tal vez un pez realiza una acción, por ejemplo, intenta evadir a un depredador, sus vecinos captan ese movimiento y pronto toda la escuela responde. Pero esa especulación no aborda maniobras en las que cada pez desempeña un papel diferente, como la formación de las conocidas bolas de cebo cuando está siendo atacado. Se están preparando modelos más sofisticados para tratar de entender estos fenómenos.