Verhaltensbiologie_5.VL

Wichtig Zeitfenster zu bestimmen in denen die Phasen sind in welchen Tiere was lernen!

Vergleichende Studien

Vergleichende Studien zum Lernerfolg bei verschiedenen Säugerarten.

Anhand v.: Lerntests: Objekt-Unterscheidung (visuell)

z.B: 2 Boxen mit unterschiedlichen Farben. Nur in einer der BOxen ist Futter drin. => Wurde gescheut, wie viele Anläufe Tier braucht um zu lernen, in welcher Box Futter drin ist. 
=> Wie viele Versuche brauchen Tiere bis Objektunterscheidung möglich?

=> Wurde mit verschiednen Tierarten getestet.

Unterschiedliche Arten mit gleichen Problemen konfrontiert => Lernerfolg war bei unterschiedlichen Arten verschieden.

=> Nager (Eichhörnchen) am schlechtesten (langsamsten) gelernt 
und RhesusAffen am besten.

Vergleichende Studien: Lernerfolg bei verschiedenen Populationen v. Tauben

Vorgehen: Hat Nahrungszugang unter unterschiedlichen Schwierigkeiten mit Einzellebenden Tauben und Gruppenlebenden Tauben untersucht und die beiden verglichen.

=> Plottete "Proportion v. erfolgreichen Lerndurchgängen" gegen "Schwierigkeitsgraden". 

Je komplexer die Aufgabe, desto besser waren Gruppentauben im Vergleich zu Einzellebenden. 

Vermeideverhalten bei Ratten abhängig von Reiz und Verhalten.

Ratten hatten Zugang zu Wasser:

1. Dunkelgrünes mit Saccharin = beliebt
2. Wasser mit Lichteffekten 

Diese 2 Wasser wurden den Ratten vorgelegt und geschaut welches sie präferierten.

Dann wurden Röntgenstrahlen dazu gegeben, die bewirken, dass Ratte sich nach dem Trinken dieses Wassers nach ca. 30min schlecht fühlt = Gab also negative Konsequenzen. (Man hat es tw. auch mit Schock gemacht = Schock bei Wasser mit Licht effekten)

Bei Röntgenstrahlen hat Ratte beim nächsten Mal trotzdem noch v. Lichteffekt Wasser getrunken.
=> Ratte hat negativen Effekt nicht mit dem Lichteffekt-Wasser verbunden, aber mit dem Saccharin-Wasser .

Beim Schock tranken die Tiere danach trotzdem noch v. Saccharinwasser, weniger aber v. Lichteffekt-Wasser.

Vermeideverhalten gegenüber 2 unterschiedlichen Arten von Wasser, abhängig von 2 Arten von jeweils gepaarten negativen Reizen.
Nur:
i) Röntgenstrahlen (X-ray) gepaart mit süss-schmeckendem Wasser (Saccharin);

und ii) Elektrische Schock (Shock) gepaart mit Lärm und 
Lichteffekt-Wasser (Bright-noisy water)

=> erzeugten den Vermeideeffekt.

Bei den anderen Testkonditionen: Paarung von:
iii) Röntgenstrahlen mit Lärm und Lichteffekt-Wasser,
sowie iv) Elektrischem Schock und Saccharin,

=> machten sie diese Assoziation nicht und tranken das Wasser weiterhin.

=> Ratten machen nur sehr spezifische Assoziationen zw. Reizen und belohnenden oder bestrafenden Folgen (abhängig von der Veranlagung einer Art gegeben durch ihren natürlichen 
Lebensraum).

!!!!Assoziation:
Uebelkeit <> Geschmack (Wohlbefinden)
Schock <> Lichtreiz (mechanisch)

=> Dieses Experiment zeigt, dass gewisse Reize eher zusammengebracht werden als andere!

Wasserlabyrinth in welches Ratte reingegeben wurde und zur Plattform schwimmen musste (schwimmen nicht gern!).

Man hat zwischen stark-ängstlichen Ratten und weniger ängstlichen unterschieden.

=> Hat die Wege, die die Ratten zur Plattform schwammen registriert und verglichen. (Länger am Rand oder möglichst direkt zur Plattform?)

Wege die Ratten schwammen: 
Ängstliche Ratten blieben länger am Rand und so ist Zeit länger, bis sie Rand losliessen und zur Plattform schwammen.

=> Stark aengstliche Ratten (HA) brauchten länger um zur Plattform zu schwimmen als weniger aengstliche Tiere (LA).
Angstzustand korrelierte mit Stresshormon-Konzentration.

Hormone: Glucocorticoide, z.B. Corticosterone (Stresshormon) zeigen Effekt bei verschiedenen Arten.

Ratten mit höheren Stresshormon-Gehalt im Blut haben diese Plattform viel später gefunden als die mit wenig Stresshormonen im Blut!

=> Ängstliche Ratten lernen also langsamer als weniger ängstliche!

Genetik:
An Ratten, welche über mehr als 40 Jahre auf Lernfähigkeiten selektioniert wurden

=> Bestimmte (8 aus 7500) Gene identifiziert, die Lernfähigkeit beeinflussen. Also nicht nur ein einzelnes Gen verantwortlich für Unterschiede in Lernfähigkeit.

Unterschiede im Serotonin-System in Mollusken korrelieren mit Lernfähigkeit.
-> Unterstützt durch phylogenetische Analysen, im Allgemeinen 
aber noch wenig bekannt.

!!=> Raumlernen korreliert mit Hippocampus bei verschiedenen
Wirbeltieren.

z.B Taxifahrer in London haben grösseren Hippocampus (vor GPS) als nicht-Taxifahrer! Da Hippocampus für Raumlernen nötig. 
(Oder nur Leute mit grossem Hippocampus werden Taxifahrer.)

Vorhersagbarkeit von Umweltbedingungen

Vorhersagbarkeit von Umweltbedingungen:

• Wenn Vorhersagbarkeit innerhalb Lebenszeit UND zw. Generationen tief (= Umgebung ändert):
  => Ignorieren v. Erfahrungen
   
• Wenn Vorhersagbarkeit innerhalb Lebenszeit hoch (Umgebung bleibt) ABER zw. Generationen tief (Umgebung ändert):
  => Lernen
   
• Wenn Vorhersagbarkeit innerhalb Lebenszeit tief (Umgebung ändert) ABER zw. Generationen hoch
  (Umgebung bleibt):
  => Ignorieren v. Erfahrungen 
   
• Wenn Vorhersagbarkeit innerhalb Lebenszeit  UND zw. Generationen hoch (Umgebung bleibt):
  => Ignorieren v. Erfahrungen.

=> D.h gelernt wird NUR dann, wenn Umgebung innerhalb Lebenszeit stabil ist (=bleibt), sich diese aber zw. Generationen ändert!

Annahme: Lernen hat immer Kosten!

1) & 2): Umgebung verändert sich während Lebenszeit:
          - Beide Strategien nicht sehr gut
          - Lernen aber mit Kosten verbunden

    => Angeborenes Verhalten bevorzugt

4) Umgebung gleich während Lebenszeit UND zw. Generationen
         - Weil Lernen immer Kosten mit sich bringt

=> Angeborenes Verhalten bevorzugt

3) Umgebung bleibt gleich während Lebenszeit ABER ändert zw. Generationen:
         - Einmal an Umgebung optimiertes Verhalten erlernt,                          bringt viel mehr Gewinn, als die Kosten etwas zu Lernen
         - Angeborenes Verhalten hat hohe Kosten

=> Lernen bevorzugt

Erfahrung (Interaktion mit der Umwelt), welche künftiges Verhalten (mehr oder weniger dauerhaft) beeinflusst und modifiziert.

Die Fähigkeit eines Tieres Information zu erlangen, zu speichern und zu verarbeiten, um sie zu einem späteren Zeitpunkt wieder zu verwenden, d.h. ihr Verhalten in der Zukunft entsprechend zu modifizieren.

Angeborenes Verhalten:
Bei Arten, die:

• Kurzlebig sind
• Keine Brutpflege machen (=NK sofort auf sich allein gestellt)
• Erfahrungen nicht möglich 
• Keine Flexibilität (Bedeutet, dass Tier keine Möglichkeit hat Erfahrungen zu machen & sein Verhalten so keine Flexibilität aufweist.

z.B: - Schmetterling (Weiss schon v. Geburt an, wie Saugrüssel                 funktioniert)
       - Grasshüpfer (Wissen schon v. Geburt an, dass Schatten =                Gefahr (Räuber) bedeutet)

Ja.
z.B Insekten sind auch lernfähig:

• z.B Orientierung (bei Bienen)

Unterschied zw. Lernen bei Insekten etc. und Lernen bei höheren Tieren: 
=> Bei Angeborenen Verhalten: Lernfähigkeiten durch 
angeborenen Verhalten und Auslösemechanismen bestimmt.

= "Stereotypes Lernverhalten"

Nachteil v. stereotyp. Lernverhalten ist, dass das Verhalte keine grosse Flexibilität aufweist.

Lernen
-> Bei Arten die:

• Langlebig sind
• Elternfürsorge zeigen
• Erfahrungen möglich
• Anpassung an Umwelt 
• Komplexer in höheren Organismen

z.B: Primaten (Traditionen)

Traditionen = Kulturelle Übertragungen v. bestimmten Verhalten.

(Ähnlich wie bei Menschen. Beide versuchen sich an ständig wechselnde Umwelt anzupassen.)

Individuelles und soziales Lernen => grosse Bedeutung bis zur Ausbildung von Kultur.

Lernen bei:

• Habitatwahl
• Über Partner
• Partnerwahl-Kopieren
• Familiarität/Verwandte
• Aggressionen, Kampfstärke

Habitatswahl:
- Lachsmigration,
- Orientierung und Migration durch olfaktorische Hinweise

Lernen über Habitat, in dem sie aufgewachsen sind, was für ein Habitat sie später für sich wählen werden nach Wegzug aus Geburtsort.

Über Partner:
- Elterninvestition (Bei Paarbrütenden Tieren, dann passen sich Partner dem Verhalten des anderen an, je nachdem, wie stark dessen Investition z.B in Brutpflege ist.)

- Kooperations-Partner (Basierend auf Verhalten des Individuums)

=> Lernen Eigenschaften v. Partnern

Partnerwahl-Kopieren:
Weibchen kopieren die Wahl der Männchen von anderen Weibchen in verschiedenen Arten.

-> V.a bei Arten, bei denen Männchen und Weibchen zur Paarung in grosse Gruppen zusammen. = Grosse # an Paarungspartnern vorhanden
=> Weibchen wählen eher Männchen, die auch v. anderen Weibchen gewählt wurden => verlassen sich nicht auf ihre eigene Beobachtungen)

Helfer wählen bevorzugt bei der Aufzucht von nahverwandten Artgenossen zu helfen

(Kann z.B auch sein, dass sie Tieren helfen, die in der Umgebung sind. 
-> Hat sich aber auch gezeigt, dass oft Geruch zur Identifikation v. Verwandten benutzt wird. => V.a bei Arten, wo adulte Tiere auswandern und andere Adulttiere treffen = Inzest-Vermeidung.)

Männchen, welche einen Kampf gewonnen haben, gewinnen eher den nächstfolgenden, als Männchen die verloren.

=> Einerseits lernen, dass es wirklich das stärkere Tier ist. Oder durch emotionale Zustände (Selbstsicherheit, dass er gewinnen wird).

Von Erfahrung

Durch:

• Lernen
• Evolution (natürliche Selektion od. sexuelle/soziale)

Lernen -> Innerhalb von Generationen (Soziales Lernen über 
Generationen)

=> Indiviidum lernt während der Lebenszeit, basierend auf Erfahrungen sich optimal an Bedingungen/Umwelt anzupassen.

Beim Sozialen Lernen kann Lernen/Gelerntes über Generationen weitergegeben werden.
=> JT lernen v. Adulttieren; 2.Generation lernt v. Erster.

Dies kann zu Kulturellem Verhalten führen = Sehr komplexes Verhalten in nur ganz bestimmten Populationen

Zwischen Generationen

=> Wie verändert sich eine Generation zur nächsten?