Biologie des Verhaltens
Das lernst du
- Ich kann Fragestellungen und Methoden der Ethologie nennen sowie proximate und ultimate Ursachen unterscheiden.
- Ich kann Reflexe und angeborene Verhaltensweisen unterscheiden, Schlüsselreize aus Attrappenversuchen ableiten und Zeitanteile berechnen.
- Ich kann Motivation und Modellvorstellungen zum Instinktverhalten erläutern und Konfliktverhalten zuordnen.
- Ich kann Kommunikation bei Tieren mit Signalen und im Tierstaat erläutern.
- Ich kann Formen des Zusammenlebens, Rangordnung, Aggression und Reviere erklären.
- Ich kann Fortpflanzungsstrategien mit Kosten und Nutzen bewerten.
- Ich kann Informationsaufnahme, -leitung und -verarbeitung als Grundlage der Verhaltenssteuerung erläutern.
- Ich kann Lernen und Reifung unterscheiden und einfache Formen des Lernens an Experimenten erklären.
Merksätze
Proximate Ursachen erklären den Mechanismus: Reize, Hormone, Nervensystem, Entwicklung.
Ultimate Ursachen erklären den Vorteil für Überleben und Fortpflanzung. Beide Fragen ergänzen einander.
Ein Reflex läuft bei einem Reiz immer gleich ab.
Ein Schlüsselreiz ist ein einzelnes Merkmal, das eine angeborene Handlung auslöst. Attrappen zeigen, welches Merkmal wirkt.
Dieselbe Reizsituation löst nur bei hoher Handlungsbereitschaft Verhalten aus.
Appetenzverhalten führt zur Endhandlung. Bei widerstreitenden Antrieben entsteht Konfliktverhalten.
Ein Sender gibt Signale ab, ein Empfänger reagiert.
Signale können optisch, akustisch, chemisch oder taktil sein. Der Bienentanz überträgt Richtung und Entfernung.
Rangordnung, Kommentkampf und Revier verteilen Ressourcen und sparen Verletzungen.
Gruppen schützen und kosten zugleich Konkurrenz.
Fortpflanzungserfolg zählt überlebende Nachkommen.
Strategien unterscheiden sich in Investition, Partnerzahl und Brutpflege. Eine allgemein beste Strategie gibt es nicht.
Rezeptoren wandeln Reize in Erregung um.
Nervenzellen leiten sie als Aktionspotenziale, das Zentralnervensystem verarbeitet sie. Hormone steuern langsamer und im ganzen Körper.
Reifung entsteht ohne Übung, Lernen aus Erfahrung.
Einfache Formen sind Gewöhnung, Prägung und Konditionierung. Die Lernkurve zeigt, wie sich Leistung mit Übung verändert.
Selbst abfragen
Tippen dreht um, Wischen blättert.Leertaste dreht um, Pfeiltasten blättern.
So geht es – ein Beispiel je Aufgabenart
Ein Star singt im Frühjahr. Welche Aussage nennt eine ultimate Ursache? Begründe die Wahl.
- Ultimate Erklärungen fragen nach dem Vorteil für Überleben und Fortpflanzung.
- Tageslänge und Hormone sind unmittelbare Ursachen, also proximat.
Ergebnis: Der Gesang lockt Weibchen an und erhöht den Fortpflanzungserfolg.
Welche Aussage ist eine reine Beobachtung? Begründe die Wahl.
- Eine Beobachtung beschreibt nur, was zu sehen oder zu hören ist.
- Gefühle und Absichten sind Deutungen.
Ergebnis: Die Katze legt die Ohren an, krümmt den Rücken und faucht.
Welches Verhalten ist ein Reflex? Begründe die Wahl.
- Reflexe laufen schnell, unwillkürlich und immer gleich ab.
- Der Balztanz hängt von Motivation und Jahreszeit ab.
Ergebnis: der Lidschluss bei einem Luftstoß auf das Auge
Ein Haussperling wird 10 Minuten lang alle 30 Sekunden beobachtet (Zeitstichprobe). Bei 1 von 20 Messpunkten wurde „Sichern“ notiert. Wie groß ist der Anteil dieses Verhaltens?
- 10 Minuten : 0,5 Minuten = 20 Messpunkte.
- Anteil = Messpunkte mit dem Verhalten : alle Messpunkte.
- 1 : 20 = 0,05 = 5 %.
Ergebnis: 5 %
Typische Fehler – so sieht es falsch aus, so richtig
Der Hirsch röhrt, weil Testosteron steigt. Damit ist das Röhren vollständig erklärt.
Testosteron erklärt den Mechanismus. Der Vorteil beim Werben und Abschrecken erklärt, warum sich das Verhalten durchgesetzt hat.
Frag getrennt: Wie kommt das Verhalten zustande, und wozu hat es sich durchgesetzt? Beide Antworten gehören zusammen.
Der Vogel warnt, damit seine Art überlebt.
Warnen kann dem Rufer und seinen Verwandten nützen. Selektion wirkt auf den Erfolg einzelner Tiere und ihrer Gene, nicht auf das Wohl der Art.
Verhalten setzt sich durch, wenn es dem Fortpflanzungserfolg des Einzeltiers dient. Das Wohl der Art ist keine Ursache.
Die Katze ist wütend, deshalb faucht sie.
Die Katze legt die Ohren an, krümmt den Rücken und faucht. Gefühle sind Deutungen, keine Beobachtungen.
Beschreib zuerst nur, was zu sehen und zu hören ist. Gefühle und Absichten gehören nicht ins Protokoll.
Eine Kontrolle soll das Tier beruhigen.
Eine Kontrolle zeigt, was ohne das untersuchte Merkmal geschieht.
Frag bei jeder Methode: Welche Frage beantwortet sie, und was bleibt gleich? So ordnest du Beobachtung, Experiment und Kontrolle richtig zu.
Angeborenes Verhalten läuft immer gleich ab und lässt sich nicht verändern.
Die Grundform ist angeboren, Erfahrung kann sie verfeinern.
Angeboren heißt: ohne Erfahrung vorhanden. Es heißt nicht, dass Erfahrung später nichts ändern kann.
Ein Verhalten ist entweder angeboren oder erlernt.
Fast jedes Verhalten hat angeborene und erlernte Anteile, die zusammenwirken.
Frag nicht „angeboren oder gelernt“, sondern: Welche Anteile sind angeboren, welche werden durch Erfahrung geformt?
Der Balztanz des Stichlings ist ein Reflex.
Der Balztanz ist eine Instinkthandlung. Er hängt von der Motivation ab und läuft nicht bei jedem Reiz gleich ab.
Prüf, ob der Reiz allein die Handlung auslöst. Dann ist es ein Reflex. Hängt sie von der Handlungsbereitschaft ab, ist es eine Instinkthandlung.
Der Stichling erkennt einen Rivalen als Ganzes an seiner Gestalt.
Der rote Bauch allein löst den Angriff aus, die Gestalt spielt kaum eine Rolle.
Tiere antworten oft auf ein einziges Merkmal. Prüf, welches Merkmal der Attrappe die Handlung auslöst.
Sobald der Reiz da ist, läuft die Handlung ab.
Ob die Handlung abläuft, hängt von der Handlungsbereitschaft ab, und die ändert sich mit Hunger, Jahreszeit und Hormonen.
Frag auch nach dem inneren Zustand: Hunger, Jahreszeit, Hormone. Derselbe Reiz wirkt nicht immer gleich.
Ein Star, der ohne Beute Fangbewegungen macht, ist krank.
Die Handlungsbereitschaft hat sich aufgestaut, die Schwelle sinkt, und die Handlung läuft ohne Auslöser ab.
Wenn eine Handlung lange ausbleibt, sinkt die Schwelle. Dann läuft sie auch ohne Reiz ab, auch bei gesunden Tieren.
Picken eines satten Hahns im Kampf ist Ambivalenzverhalten.
Ambivalenzverhalten zeigt Teile beider Antriebe. Eine fremde Handlung wie Picken heißt Übersprungshandlung.
Frag: Zeigt das Tier Teile von Angriff und Flucht zugleich (Ambivalenz) oder eine ganz andere Handlung (Übersprung)? Wird das Ziel gewechselt, ist es umorientierte Aggression.
Im Gehirn gibt es einen Wasserbehälter mit Ventil.
Das Wasserhahn-Modell veranschaulicht Motivation. Das Gehirn arbeitet mit Nervenzellen und Hormonen.
Ein Modell zeigt einen Zusammenhang. Prüf, was es erklärt, was es weglässt und wo es an Grenzen stößt.
Bienen unterhalten sich im Stock wie Menschen.
Der Bienentanz überträgt Richtung und Entfernung. Der Zeichenvorrat ist klein und angeboren.
Tiersignale übertragen Information, aber sie sind festgelegt und nicht frei kombinierbar wie Wörter.
Ein Rundtanz zeigt eine weit entfernte Quelle an.
Der Rundtanz zeigt eine nahe Quelle. Richtung und Entfernung teilt der Schwänzeltanz mit.
Ordne zuerst die Signalart zu (optisch, akustisch, chemisch, taktil), dann den Inhalt, den sie überträgt.
Das stärkste Tier ist immer das ranghöchste und kämpft ständig um die Spitze.
Rang hängt auch von Alter, Erfahrung, Verwandtschaft und Bündnissen ab. Eine Rangordnung verringert Kämpfe.
Frag, was ein Tier durch seinen Rang gewinnt und welche Kämpfe erspart bleiben. Körperkraft ist nur ein Teil.
Tiere kämpfen, bis ein Rivale tot ist.
Innerartliche Kämpfe sind meist ritualisiert und enden, wenn die Stärke geklärt ist.
Aggression regelt den Zugang zu Ressourcen. Kämpfe auf Leben und Tod sind selten, weil sie auch dem Sieger schaden.
Ein Revier gehört allen Tieren der Art.
Ein Revier wird gegen Artgenossen verteidigt und sichert Nahrung, Nistplatz oder Partner.
Frag: Wer darf hinein, und was sichert das Revier? Verteidigen kostet Energie, deshalb ist das Revier nicht unbegrenzt groß.
Monogamie ist für alle Tiere die beste Strategie.
Welche Strategie Erfolg bringt, hängt von Umwelt, Lebensweise und Konkurrenz der Art ab.
Strategien sind Anpassungen an Lebensbedingungen. Frag, was sie kosten und wem sie nützen.
Mehr Eier bedeuten immer mehr Nachkommen.
Es zählen überlebende Nachkommen. Bei zu vielen Eiern sinkt der Aufzuchterfolg.
Rechne Nutzen minus Kosten. Zähle überlebende Nachkommen, nicht Eier.
Jeder Reflex wird im Gehirn entschieden.
Viele Reflexe werden im Rückenmark umgeschaltet. Hormone steuern Verhalten ebenfalls.
Verfolge den Weg der Information: Rezeptor, Nervenbahn, Zentralnervensystem, Effektor. Prüf, wo umgeschaltet wird.
Eine Schnecke, die sich an Berührung gewöhnt, lernt nichts.
Habituation ist eine einfache Form des Lernens, bewusst oder nicht.
Lernen heißt: Erfahrung verändert das Verhalten. Es braucht weder Bewusstsein noch Absicht.
Gewöhnung an ein harmloses Geräusch ist Prägung.
Gewöhnung heißt Habituation. Prägung findet in einer sensiblen Phase statt und ist kaum umkehrbar.
Frag: Wird eine Reaktion schwächer (Habituation), wird sie in einer kurzen Phase festgelegt (Prägung) oder entsteht sie durch Erfolg (operant)?
Bei der klassischen Konditionierung lernt das Tier durch Belohnung.
Klassisch: Zwei Reize werden gekoppelt. Operant: Das Verhalten wird durch seine Folgen verstärkt.
Frag: Werden zwei Reize gekoppelt (klassisch) oder wirkt eine Folge auf das Verhalten (operant)?
Ein geprägtes Küken lässt sich in der nächsten Woche umprägen.
Prägung geschieht in einer sensiblen Phase und ist danach kaum umkehrbar.
Prägung ist an eine begrenzte Lebensphase gebunden. Danach bleibt das Gelernte sehr stabil.
Tauben müssen Fliegen erst üben.
Das Fliegen entwickelt sich durch Reifung. Auch Tauben, die nicht üben konnten, fliegen.
Frag: Hat das Tier die Fähigkeit auch ohne Üben und Zuschauen? Dann beruht sie auf Reifung.
12 von 40 Messpunkten in 20 Minuten: 12 : 20 = 60 Prozent.
12 von 40 Messpunkten in 20 Minuten: 12 : 40 = 30 Prozent. Der Nenner ist die Zahl der Messpunkte, nicht die Minuten.
Zähle zuerst alle Messpunkte: Minuten mal zwei bei einer Messung alle 30 Sekunden. Teile dann die Treffer durch alle Messpunkte.
12 Treffer sind 12 Prozent.
12 von 40 Messpunkten sind 30 Prozent. Der Anteil entsteht durch Teilen.
Eine Anzahl ist noch kein Anteil. Teile die Treffer durch alle Messpunkte und rechne in Prozent um.
20 Messpunkte mit Putzen bei Messung alle 30 Sekunden sind 20 Minuten.
Jeder Messpunkt steht für 30 Sekunden. 20 Messpunkte sind 10 Minuten.
Ein Messpunkt steht für den Abstand zwischen zwei Messungen. Multipliziere die Zahl der Treffer mit dem Abstand und rechne in Minuten um.
Weiter lesen und ausprobieren – auf fremden Seiten
- PhET-Simulation (University of Colorado Boulder): Natürliche Selektion (CC BY-NC 4.0 – nur verlinkt)
- PhET-Simulation (University of Colorado Boulder): Genexpression (CC BY-NC 4.0 – nur verlinkt)
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