BIO122

= Wissenschaft des Verhaltens (v.a tierisches)

1. Grundannahme, dass Verhalten das Ergebnis des Prozesses der Evolution ist.

2. Verhaltensbeobachtungen in der natürlichen Umgebung einer Tierart durchführen.

1. Proximate (unmittelbare) Ursachen
=> Welche interne od. externe Faktoren lösen Verhalten aus?

2. Entwicklung oder Ontogenie
=> Wann tritt Verhalten in der Entwicklung des Indiv. auf?

3. Ultimate (letztendliche) Ursachen
=> Warum hat sich dieses Verhalten gegen alternative Verhalten durch Selektion durchgesetzt?

4. Evolution oder Phylogenie
=> Wie hat sich das Verhalten im Verlauf der Evolution der Art verändert? (Vergleichende Studien)

Relative Häufigkeit v. Kopien eigener genetischen Anlagen in der nächsten Generation.
-> Mass: Oft NK-Produktion

Änderungen v. Allelfrequenzen v. Generation zu Generation

Erforschen der proximaten Ursachen des Verhaltens, seiner Entwicklung (Ontogenese), seines adaptiven Wertes (ultimate Ursachen) und seiner stammesgeschichtlichen Entstehung und Entwicklung (Phylogenese)

-> Prinzip der Individualselektion (Natürliche Selektion)

Betont Wichtigkeit v. Vergleichenden Ansätzen:

Verhalten, dass bei mehreren Tierarten vorkommt = Ursprüngliches Verhalten. 

Verhalten, dass nur bei einer Tierart vorkommt: Abgeleitetes Verhalten.

Ethologie -> "Verhalten":

Lorenz, Tinbergen etc. glaubten, dass MM sich durchsetzten kann, wenn es zur "Arterhaltung" nützt. => Falsch! MM setzten sich nur durch, wenn sie dem INDIVIDUUM Vorteil gegenüber anderen bringt.

(John Brodaus Watson):
Geht davon aus, dass Genetik keinen Einfluss auf Verhalten hat, sondern dass unterschiedliches Verhalten rein durch unterschiedlichen Umwelteinflüssen beeinflusst wurden. 

= "Nurture"

Behavioral Genetics (J.L Fuller und W.R Thompson):
Verhalten rein v. Genen bestimmt

=> "Nature"

"Was ist wichtiger für Verhaltensmodifikation (Gene od. Umwelt)?"

=> unsinnig! Alle MMe kommen durch KOMBINATION & INTERAKTION aus Genen und umwelt zu Stande.

Bspe.:

- Dolly
- Temp.abhängige Geschlechtsbestimmung (Reptilien)

Krokodile:
- Bis und mit 30°C => w
- 30 - 34°C => m&w
- Ab 34°C => Nur m
(Je wärmer desto eher m)

Schildkröte:
- Bis und mit 27.5°C => Nur m 
- 27.5 - 29.5°C => m & w
- Ab 29.5°C => Nur w

=> Immer das Geschlecht gebildet, dass in den herrschenden Temp. der Umwelt höchsten Fortpfl.erfolg hat. 

Anteil der in einer Population beobachteten phänotypischen Varianz, welcher der genetischen Variation zuzuschreiben ist.

-> z.B Körpergrösse

Heritabilität: h^2: zw. 0 und 1

Beobachtete phänotypische Varianz eines MMs ausschliesslich Umweltbestimmt ist. 

-> z.B Mehrlinge

Genetischen Unterschied zeigen sich aber nur unter den Umweltumständen, nach denen Mm selektioniert wurde.
Und nicht unter anderen Umweltbedingungen.

- Künstliche Selektion

- Bastardisierung

- Eltern-NK Regression

Organismus reagiert in einer bestimmten Situation biologisch sinnvoll, unabhängig von Lernerfahrung.

Engl.: „fixed action pattern“

Verhaltensreaktion, die von selbst vollständig abläuft, wenn sie durch einen adäquaten Reiz (Schlüsselreiz, Auslöser oder Signal) aktiviert ist.

Attrappenexperiment mit Möwen -> Roter Fleck.

Englisch: „Innate releasing mechanism“

=> Neurosensorischer Filtermechanismus

-> Filtert Auslösereiz aus Masse aller Reizen raus (z.B visuelles Signal). 
(In dem der Erbkoordination zeigt drin (Hirn des Kückens))

Lautatrappe v. Männchengesang (sehr strukturiert) Weibchen vorgepielt.
Wenn erkennt WEibchen es als Arteigen an (=antwortet)? Welche Elemente im Gesang sind dafür verantwortlich?

=> Pause zw. 2 Silben und Silbendauer entscheidend (nicht # Silben)

Koevolution zw. dem Signal des Senders und dem Auslösemechanismus des Empfängers

= Einklinken in einen Erbkoordination-Schlüsselreiz-Mechanismus durch andere (oft Artfremde) (Parasiten/Fressfeinde)

-> z.B Photuris vesicolor-Weibchen bei Photinus Macdermotti. 

Biolumineszenz:

ATP + D-Luciferin + O2
            |
            | Luciferase (Enzym, dass mit Luciferin und ATP reagiert)
            |
           V
Oxyluciferin + AMP + PPi + CO2 + Licht

Reportergene benutzt (Molekulargenetik) um herauszufinden ob Gentransfer erfolgreich war
=> Bei Zugabe v. Luciferin = Leuchten

bezeichnet das für die Partnererkennung von Photinus macdermotti spezifische Zeitintervall zwischen männlichem und weiblichen Puls.
(Weibchen antwortet mit Zeitverzögerung Δt auf jedes 2.Signal des Männchens)

z.B Sonnenaufgang am Morgen

=> Viele Organismen an diese angepasst und haben spezifische Mechanismen um diese Information v. zyklischen, vorhersehbaren Umweltbedingungen nutzen zu können und sich denen nach zu Verhalten.

Leuchten v. Männchen = Schlüsselreiz für Weibchen anhand v. Auslösemechanismus (AM) wahrgenommen => Erbkoordination bei Weibchen = Antwortet auf jedes 2.Signal v. Männchen mit Verzögerung Δt.

=> Antwort v. Weibchen = SChlüsselreiz für Männchen durch (AM) wahrgenommen) => Erbkoordination bei Männchen = Fliegt zum Weibchen hin. 

1. Endogener Rhythmus (Innere Uhr):
               - Unabhängig v. Umwelt,
               - Interner Zeitgebender Mechanismus (Innere Uhr)
               - Evolutive Anpassung!!! (= Im Laufe der Evolution                         selektioniert)

2. Exogene Faktoren:
       - Umweltabhängiger Mechanismus (ausgelöst durch bestimmte          Umweltbedingungen)

=> Können auch beide Mechanismen eine Rolle spielen!

Umweltbedingungen manipuliert:

10 Tage Dauerlicht: Männchen zeigten trotzdem rhythmisch wiederkehrendes Muster (allerdings nicht im 24h Rhythmus):
=> Freilaufender, circadianer Rhythmus.

10 Tage Licht-/Dunkel-Wechsel: Freilaufender, circadianer Rhythmus wurde an Licht-Dunkel-Bedingungen angepasst!

=> Interpretation: Grillen haben endogenen (inneren) Rhythmus (=Innere Uhr), der durch einen Zeitgeber (=exogenem Umweltreiz) den momentan herrschenden Bedingungen angepasst wird und so der endogene Rhythmus synchronisiert wird mit den herrschenden Bedingungen.

Endogener (innerer) Rhythmus orientiert sich etwa (zirka) an 24h -Rhythmik, ohne, dass Informationen v. Aussen Rhythmus beeinflussen würden. (=> Ist nicht exakt 24h!)

Zentraluhr (=exogener Reiz er Infos enthält) als Schrittmacher, der die circadianen Rhythmen eines Individuums reguliert.

=> Uhrmechanismus wird synchronisiert mit den tatsächlichen
Umweltbedingungen, durch Wahrnehmung dieser via Sinneszellen.

-> Hat Innere Uhr, die zyklisch läuft, welche durch einen Zeitgeber (z.B Sonnenlicht) mit den Umweltbedingungen synchronisiert wird.

Zellgruppe im Hypothalamus)

=> Hat mit Synchronisation v. endogenen Rhythmen (inneren Uhren) an Reize (Umweltbedingungen) zu tun.

- Circalunare Rhythmen: Etwa Mondzyklus (29 Tage + einige Stunden) -> z.B Palolo-Wurm

- Circannuale Rhythmen: Die zu Jahreszeitlichen Verhaltensmodifikationen führen -> z.B Zugvogel-Verhalten

Soziale Umgebung als Umweltfaktor, der zyklische Änderung von Verhalten bewirkt.

-> z.B Infantizid bei Löwen.

Verhalten Männchen mit Jungen: 

-> 0-20 Tage nach Ejakulation: Ausgeprägte Aggression (Infantizid)
-> 21-50 Tage nach Ejakulation: Väterliches Fürsorgeverhalten
-> > 50 Tage nach Ejakulation: Ausgeprägte Aggression (Infantizid)

(Trächtigkeitsdauer: 21 Tage)

Regulierung v. Infantizidneigung bei Männchen: 
-> Soziales Umfeld (=Koopulation mit Weibchen) ausschlaggebend (=Zeitgeber??)

=> Nicht absolute # durchlaufene Tage, sondern # Licht-dunkel-Wechsel (=Lichtzyklen) seit Paarung.
=> Haben also innere Uhr, die Licht-dunkel-Zyklen zählt.