Verhaltensbiologie_2.VL

Engl.: " Fixed action pattern"

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

(= Angeborenes Verhalten, welches durch bestimmten Reiz ausgelöst wird)

Bestimmter Reiz aus der Umgebung (der wie Schlüssel in ein Schlüssellocht passt) und nur dieser Reiz löst eine Erbkoordination (= Angeborene Verhalten) aus, dass v. Reiz abhängig ist.

- Bei Innerartlichen Kommunikation, aber auch
- Bei Zwischenartlichen

Schlüsselreize bei Innerartlichen Kommunikation werden Signale od. Auslöser genannt.

Niko Tinbergen hat Attrapen-Versuche mit Möwen durchgeführt um Erbkoordination nachzuweisen.

Beobachtung: Möven haben bei geschlechtsreife einen roten Fleck am Schnabel.

Tinbergens These: Rote Punkt = Schlüsselreiz in der Kommunikation zwischen Jungen und ihren Eltern.

=> Futterbettel-Verhalten: Jungen picken an diesen Punkt am Schnabel des Elter => öffnet Schnabel gibt Nahrung.
 

Futterbettel-Verhalten ist Erbkoordination (Verhalten ohne vorherige Erfahrung => Frischgeschlüpfte tun es schon!), der vom Schlüsselreiz (roter Punkt am Schnabel) ausgelöst wird.

 Attrapenversuche: Tinbergeb wollte herausfinden, wie der rote Punkt auf dem Schnabel des Adulttieres auf desssen Jungen wirkte => stellte Attrapen her, die er manipulierte:

(A) Attrappe v. Kopf des Elter mit dem roten Punkt auf dem Schnabel

(B) Attrappe nur v. Schnabel mit rotem Punkt drauf

(C) Attrappe v. Kopf des Elter OHNE roten Punkt

(D) Roter Stab mit rot-weiss Kontrasten an der Spitze.

=> Dann wurde Futterbettel-Verhalten (Relative Pecking response) der NK betrachtet.

Attrappenversuche: Sehr gut um zu schauen, ob bestimmte MM/Gen-Variationen Verhalten beeinflussen.

(A): Control: Attrappe v. Kopf des Elter mit rotem Fleck auf Schnabel:
=> Futter-Bettel-Verhalten: 100

(B) Nur Schnabel mit rotem Fleck 
=> Futterbettel-Verhalten: 92  -> bleibt fast gleich wie bei (A)

(C) Kopf des Elter OHNE roten Fleck auf Schnabel:
=> Futterbettel-Verhalten: 35 -> Kaum Verhalten gezeigt!

(D) Stab mit starkem Kontrast an der Spitze:
=> Futterbettel-Verhalten: 126  -> Am meisten Verhalten gezeigt => sogar besser als Normalausgangslage!

Engl.: „Innate releasing mechanism“

=> Neurosensorischer Filtermechanismus

Wenn Erbkoordination, durch Schlüsselreiz ausgelöst wird, muss es irgendwelche neurosensorische Filtermechanismen geben, um diesen Schlüsselreiz v. der Fülle an Reizen zu erkennen und rauszufiltern um dann Verhaltensmodifikation auszulösen.
=> "Auslösemechanismus"   

Neurosensorischen Mechanismus im Kückengehirn, der Verhalten (Futter-Bettel-V.=> Picken nach rotem Fleck) auslöst.

Gesang der Männchen der Nachtigallhüpfer (Grillen).

-> Alle Grillen haben Stritulationsorgan aus Chitin an Flügel (und Hinterbein) (zähnchenartige Spitzchne) (=Schrillleiste) Bewegung der Schrillleiste des Hinterbeins gegen die Schrillkante des Hinterflügels erzeugt "Gesang".

-> Gesang besteht aus Versen die aus je 6 Silben bestehen die wiederrum aus 6 Pulsen bestehen.

-> Männchen "singen" um Weibchen so anzuwerben (=>locken sie an) und Weibchen antworten dann auf diesen Gesang.

Nein, nur auf Gesang v. Männchen der selben Art.

=> Um Hybridisierung zu vermeiden.

Auslösemechanismus (=neurosensorischen Filter) könnte evt. bei Weibchen zu finden sein, die dann Antwortverhalten auf Gesang eines Männchens zeigen.

Mithilfe des AM würden die Weibchen den Gesang des Männchens als Schlüsselreiz rausfiltern was dann zu Verhaltensmodifikation bei den Weibchen führen würde (= sich nähern und evt. fortzupfl.) 

Frage:
- Wann erkennt das Weibchen den Gesang als Arteignen an? (= Antwortet darauf)
= Welche Komponenten des Gesangs sind dafür verantwortlich, dass Weibchen den Gesang als Schlüsselreiz wahrnimmt, der Erbkoordination auslöst?

Männchen-Gesang aufgenommen und unterschiedlich modifiziert (Variation z.B in # Silben oder Versen etc.) und dann Weibchen vorgespielt.

Wenn Weibchen Signal als Schlüsselreiz wahrnimmt würde es Spezifischen Antwortgesang zeigen (=Wenn nicht = NICHT als Schlüsselreiz wahrgenommen).

Pausendauer (zw. 2 Silben) gegen Silbendauer geplottet. 

Farben in der Mitte = Wsken. mit denen Weibchen Kombinationen der Pausendauer und Silbendauer als Arteigener-Gesang
wahrnehmen.

• Hellrote: 20% der Weibchen nehmen Gesang als Arteigen wahr => Zeigen Erbkooordinantion.
   
• Mittelrot: 50% der Weibchen
   
• Dunkelrot: antworten 80% der Weibchen
   
• Punkt in der Mitte (=Control) zeigt die natürliche Kombination der beiden (= wie sie in Natur vorkommt).

# Silben des Männchengesangs ist egal für Weibchen (=reagieren auf jede #).

-> Pausendauer zw. 2 Silben im Verhältnis zur Silbendauer (beides ms) entscheidend um Gesang als Schlüsselreiz zu sehen (= Männchen als Arteigen anzuerkennen).

=>     Pausendauer zw. 2 Silben [ms]
                   Silbendauer [ms]

Koevolution zwischen Signal des Senders und Auslösemechanismus des Empfängers

Code-Knacken durch Räuber/Fressfeinde.

Signal des Senders: Auf den Gesang der Männchen

Auslösemechanismus des Empfämgers: Neurosensorische Filtermechanismus des Weibchens

= Einklinken in einen Erbkoordination-Schlüsselreiz-Mechanismus durch Andere (oft Artfremde) z.B Parasiten/Fressfeinde (und bestimmte damit verbundene Reaktion ausnutzen). 

Leuchtkäfer (Photinus macdermotti) für Inneratliche Kommunikation

Biolumineszenz

Im Leuchtorgan hat es Enzym Luziferase, welches mit Luziferin reagiert. Unter Abbau v. ATP = indem Licht produziert wird. = Bioluminiszenz.

Molekulargenetik: Gene für Luciferase oft als Reportergene benutzt um herauszufinden ob Gentransfer erfolgreich war:

Gene in Genom eines anderen Organismuses transferiert.
Wenn Gen translantiert wird (Organismus überlebt) gibt man Luciferin dazu -> Wenn es beginnt zu Leuchten = Bedeutet, das Gentransfer erfolgreich. 

Bei Adult Tiere hat Leuchten andere Funktion als bei Larven. 

Nicht alle Adulttier-Arten haben Leuchtorgan aber alle Larven.
=> Bei Larven ist dieses Organ mit aposematischen Substanzen als Warnsignal für Fresser genutzt.

Optische Kommunikation (um sich zu paaren).

1.) Männchen fliegen rum und produzieren charaktersistisches 
Optisches Signal (=> Regelmässiges Stereotypes Signal).

2.) Wenn Weibchen der gleichen Art Signal des Männchens sieht, wird Weibchen Antwortverhalten zeigen => antwortet mit einer Verzögerung v. \(\Delta t\) auf jedes 2. Lichtsignal des Männchen. 

3.) Männchen sieht dieses Antwortverhalten, fliegt zum Paarungsbereiten Weibchen hin um sich mit diesem zu paaren.

1.) Männchen gibt regelmässige Leuchtsignale v. sich (= Schlüsselreiz für Weibchen).

2.) Wenn arteigenes Weibchen diese Signale wahrnimmt (AM) antwortet sie auf jedes 2. Signal (Erbkoordination und gleichzeitig Schlüsselreiz für das Männchen) mit einer zeitlichen Verzögerung v. \(\Delta t \).

3.) Männchen nimmt diese Antwort wahr (AM) und fliegt dann zum Weibchen hin (Erbkoordination).

=> Paarung.

\(\Delta t \) bezeichnet das für die Partnererkennung von ma
(arts-)spezifische Zeitintervall zw. dem männlichem Signal und dem weiblichen Antwortsignal.

=> Männchen haben Leuchtmuster (Abstand indem Leuchten kommt). Sieht arteigenes Weibchen dieses, antwortet sie mit einer Zeitverzögerung (Δt) auf jedes 2. Signal des Männchens, welches dann dorthin fliegt = Paarung

ma, schwarze Impulse = Lichtsignale eines Männchens von P.macdermotti

ma, rote Impulse = Antwort eines P. macdermotti Weibchens 

Δt = Für Partnererkennung v. ma spezifische Zeitintervall zw. männlichem und weiblichen Impulsen.

Räuberisch lebende Leuchtkäfer-Art im selben Gebiet: Photuris versicolor (ve).

Die ve-Weibche hocken auch irgendwo am Boden und ahmen Antwortsignal der Weibchen nach (=> Antworten auf jedes 2.Lichtsignal des Männchens) und klinken sich somit in die Kommunikation der ma ein. -> Männchen fliegen dorthin und werden gefressen.

Bild zeigt: Plotvergleich v. Antwortsignal der echten ma Weibchen und unten Antwortsignal der räuberischen ve-Weibchen im Vergleich.