Verhaltensbiologie

1. Nicht gerechtfertigte Schlussfolgerungen aus den Daten, Überinterpretation der Daten, Vorsicht bei korrelativen Daten.
2. Daten sind nicht unabhängig ("Pseudoreplikation")
3. Experimente haben einen Reihenfolgen- und/oder Zeiteffekt
4. Befangenheit des Beobachters bei der Datenaufnahme
5. Mögliche Artefakte, wenn die Versuchstiere nicht genügend lange in die Apparatur eingewöhnt worden sind
6. Keine oder fehlende Kontrollen, die Alternativen testen
7. Null-Hypothese „belegen“mit kleiner Strichprobe

Eine wissenschaftliche begründete Aussage, die es zu überprüfen gilt. Die Richtigkeit einer Hypothese kann nie bewiesen werden (Popper). Es kann nicht bewiesen werden, dass etwas gleich ist, aber es kann eine falsche Hypothese widerlegt werden.

Hypothese müssen:

• so formuliert werden, dass sie überprüfbar sind
• eindeutig und neutral formuliert werden

Eine Regel,die durch Überprüfung von Hypothese bestätigt worden ist.

Einseite Fragestellung ist eine gerichtete Hypothese, d.h. es gibt eine positive oder negative Differenz.

Frage: Hat die Anwesenheit eines männlichen Guppys Einfluss auf das Fressverhalten des Weibchens?

Arbeitshypothese: Es gibt einen negativen Einfluss auf das Fressverhalten.

Nullhypothese: Es gibt keinen Einfluss.
 

Ist eine ungerichtete Hypothese, es liegt ein Unterschied vor, aber die Richtung ist  nicht vorgegeben.

Frage: Hat die Anwesenheit von männlichen Guppys Einfluss auf das Fressverhalten der Weibchen?

Arbeitshypothese: Es gibt einen Einfluss auf das Fressverhalten der Weibchen.

Nullhypothese: Es gibt keinen Einfluss.

1. Art "Aberglaube": H₀ wird in der Entscheidung abgelehnt (d.h. Arbeitshypothese wird akzeptiert), jedoch stimmt die H₀. Wir akzeptieren einen Effekt, wo keiner ist

Bsp: Eine Krankheit bei einem gesunden Menschen diagnostizieren.

2. Art "Ignoranz": H₀ wird akzeptiert (d.h. Arbeitshypothese wird abgelehnt), jedoch stimmt H₀ nicht. Wir lehnen einen Effekt ab, obwohl einer vorhanden ist.

Bsp: Einen kranken Menschen für gesund halten.

Nominaldaten (Kategorien): Geschlecht, Farbe, Beruf

Ordinaldaten (Rangdaten): geordnete Klassen z.B. Gewicht, Größe

Intervalldaten: T, Gewicht, Größe, Prozentzahlen (KEINE NOTEN)

abhängige Daten (gepaarte Stichprobe): wiederholte Mesungen am gleichen Untersuchungsobjekt

unabhängige Daten (ungepaarte Stichprobe): wiederholte Messungen an unterschiedlichen Untersuchungsobjekten

abhängige Daten: Wilcoxon Test, es kann zu einem Reihenfolgeeffekt kommen aufgrund von Erfahrungen in vorigen Messungen

unabhängige Daten: Mann-Whitney-U-Test für den Vergleich zweier unabh. Daten.
 

1. Schritt: Man bestimmt die Ränge der Werte innerhalb beider Stichproben: Der kleinste Wert bekommt den Rang 1. Mehrere gleiche Werte erhalten einen Durchnittsrang.
2. Schritt: Rangsummen für jede Stichprobe einzelt berechnet.
3. Schritt: U₁ und U₂ werden bestimmt. R_n sind die Rangsummen und N_n die Anzahl der Werte der jeweiligen Stichprobe
4. Schritt: der kleinere U-Wert wird in einer Tabelle verglichen in dem für gegebene Stichprobengrößen die Maximalwerte für U angegeben sind. Überschreitet U diesen Grenzwert nicht, so ist der Unterschied zwischen den beiden Stichproben auf dem angegebenen Signifikanzniveau signifikant.

1. Schritt: Man bildet die Differenz zwischen den gepaarten Werten. Differenzen von Null werden aus der Stichprobe weggelassen.
2. Schritt: Den Differenzwerten werden Ränge zugeordnet. Kleinste Differenz erhält Rang 1.  Mehrere Gleiche Werte erhalten einen Durchschnittsrang.
3. Schritt: Jeder Rang erhält das Vorzeichen der Differenz.
4. Schritt: Das seltenere Vorzeichen wird summiert (z.B. gibt es 3x - und 5x+ => T=3)
5. Schritt: Tabelle zum Signifikanzniveau vergleichen.

p: gibt Wahrscheinlichkeit an ob das Ergebnis signifikant ist (ist die Signifikanzgrenze)

r: gibt an ob beide Variablen miteinander korrellieren

• Anzahl der Fressevents
• Fressdauer an der Futtertablette
• Fressdauer im Becken
• Anzahl der Kopulationsversuche
• Fressdauer mit Partner

1. Meerschweinchen in Röhre an jedem Ende Behälter mit einem Verwandten und einem Unbekannten. Meerschweinchen entscheidet in welche Richtung er geht

2. Gehege der Stimulustiere wird getauscht um Seitenpräferenz auszuschließen.

Bei den Breitflossenkärpflinge verringert die sexuelle Aufmerksamkeit der Männchen die Fresseffizienz der Weibchen.

Weibchen bevorzugen große Männchen, da diese weniger sie beim Fressen belästigen als die kleinen Männchen.

• unterliegt der Selektion
• angepasst an bestehende Umweltbedingungen
• beständig, konservativ
• genetische Weitergabe
• kein Lernvorgang involviert

• Dient der Untersuchung ob ein Verhalten angeboren ist
• Tiere erhalten keine soziale Erfahrungsmöglichkeit  durch lernen (Vorenthaltung einer bestimmten Umweltkomponenten)
• Vergleich mit einer Testgruppe mit natürlichen Individuen.
• Bsp. Dorngrasmücke in Schalldichten isolierten Kammern aufgezogen, trotzdem wird gesungen: Gesang angeboren.

• Grabverhalten ist angeboren, wird jedoch durch lernen verbessert
• Nuss ist ein Schlüsselreiz, das erkennen dieser ist angeboren

• neu, flexibel, reversibel, unbeständig
• Reaktion auf Umweltveränderungen möglich
• kulturelle Weitergabe
• Vorteile: neue Nahrungsquellen erschließen, bessere Integration in Gruppe, Konkurrenten austricksen
• Nachteil: setzt genetisch bedingte Lerndisposition voraus, erlerntes Verhalten kann wieder verschwinden.

• Artspezifische Lerndispositionen, genetisch verankert
• Lernfähigkeit ist Ergebnis evolutionärer Anpassung
• Lernen dort wo Lernen notwndig ist (Selektion fördert Lernen)

Bsp: Bienenwolf, Ortsorientierung

Zur Prägung gehören Lernprozesse, die an eine sensible Phase geknüpft sind.

Sensible Phase sind Zeitabschnitte während der Ontogenese, der artspezifisch weitgehend festgelegt und evolutionär vorprogrammiert ist.

Nachfolgeprägung (Filial imprinting): Nachlaufereaktion bei Gänsen, Enten nach dem Schlüpfen irreversibel

Sexuelle Prägung: Frühe Erfahrungen beeinflussen die Wahl des Sexualpartners im späteren Leben
 

Weibchen lernen eine neue Partnerpräferenz durch sexuelle Prägung und präferieren Männchen mit evolutiv neuen Ornament. "Wie der Vater so der Partner"

Ist ein Versuch zur operanten Konditionierung:

Zufälliges Ausprobieren und Belohnung bei richtiger Antwort,Beziehung muss klar sein, unmittelbare Belohnung,Aktion des Tieres wichtig

Ist ein Prozess, bei dem verschiedene Überlebens- und Fortpflanzungsstrategien eines einzelnen Individuums, dazu beitragen, dass bestimmte Merkmalsausprägungen auch in späteren Generationen vorhanden sind.

Nat. Selektion: fördert Merkmale, die die Wahrscheinlichkeit eines Individuums zu Überleben erhöhen.

Sex. Selektion: fördert Merkmale, die den Fortpflanzungserfolg über den Sexualpartner erhöhen.

Unterschiedliche Fähigkeiten der Individuen bestimmen, wer überlebt und sich fortpflanzt.

1. Im Wettstreit um Ressourcen,
2. Besiedlung von neuen Habitaten
3. In der Überlebensfähigkeit (Kampf gegen Parasiten, Räuber, Artgenossen)
4. Auf veränderte Umwelten zu reagieren
5. Unterschiedliche Reproduktionsfähigkeit
6. Überlebensrate als Juvenile und als Adulte
7. Wachstumsrate
8. Alter bei Geschlechtsreife

• Voraussetzungen: Variation und Vererbbarkeit des Merkmals
• Selektion setzt immer am Phänotyp an.

V_p: phänotypische Varianz

V_G: genetische Varianz

V_E: umweltbedingte Varianz

V_G+E: Gen und Umwelt Interaktion

V_p = V_G + V_E + V_G+E

• Gerichtete/Transformierende Selektion: Bei veränderten Umwelt und neuem Lebensraum sind extreme Formen und Typen geeignet. Durch Selektion ändert sich Genpool zur Anpassung der neuen Bedingungen.
• Stabilisierende Selektion: Durchschnittsformen sind am besten angepasst, extreme Formen setzen sich nicht durch. Merkmalsvielfalt innerhalb der Population verringert.
• Aufspaltende/Disruptive Selektion: Zwei oder mehrere entgegengesetzte Phänotypen sind auf Kosten der Durchschnittsformen begünstigt. Teilpopulationen entwickeln sich unterschiedlich weiter, die ursprünglich homogene Population zerfällt in zwei Gruppen.
• Frequenzabhängige Selektion:
  • neg.: Je seltener Phänotyp in Population, desto größer ist seine Fitness
  • pos.: Je öfter Phänotyp in Population, desto geringer ist seine Fitness

Natürliche Selektion: findet innerhalb einer Generation statt, wirkt auf Individuen.Selektion findet am individuellen Phänotypen statt.

Evolution: Veränderungen der Zusammensetzung von Populationen zwischen den Generationen

Verhältnisse von Phänotypen ist die rel. Fitness. Vergleich der Fitness/Überlebenswahrscheinlichkeit der Nachkommen mit anderen Nachkommen

Ist die Differenz zwischen 2 Fitness-Werten. Es stellt ein relatives Maß für die Selektion gegen einen unterlegenen Phänotyp dar.

Überlebensrate von Genotypen: \(U_{rate} = \frac{Anzahl Genotyp NachSelektion}{Anzahl GenotypVorSelektion} \)

Rel. Fitness verglichen mit Genotyp2: \( w_{i} = {U_{ratetyp1}\over U_{ratetyp2}}\)

Selektionskoeffizient: \(s_{unterlegenertyp}= w_{überlegenertyp}- w_{unterlegenertyp}\)

Vor der Selektion:

\(p (A) = {Anzahl Genotyp"A"VorSelektion\over Gesamtanzahl GenpoolVor Selektion}\)

\(q (a) = {Anzahl Genotyp"a"VorSelektion\over Gesamtanzahl GenpoolVor Selektion}\)

Nach der Selektion:

\(p (A) = {Anzahl Genotyp"A"NachSelektion\over Gesamtanzahl GenpoolNach Selektion}\)

\(q (a) = {Anzahl Genotyp"a"NachSelektion\over Gesamtanzahl GenpoolNach Selektion}\)