BIO122 - Verhaltensbio, König/Manser

BIO122 - Verhaltensbio, König/Manser HS 14
Begriffe, Definitionen, Mechanismen
Verhaltensbiologie
Tierisches Verhalten aus bio. Sicht mit bio. Methoden analysieren
4-Analysebenen
1. Proximale Ursachen: Schlüsselreize, Hormone, Neurobio
2. Entwicklung: Vorerfahrung, Lernen, Individualentwicklung
3. Ultimative Ursache: Anpassung, Fitness, Selektion
4. Evolutive/Phylogenetische Ursache: Stammesgeschichte
Artenselektion
GIBT ES NICHT! => Selektion wirkt immer auf Individuen.
Behaviorismus
Geht von "tabula rasa" aus. Verhalten wird nur von Erfahrungen und externen Reizen beeinflusst,
nicht durch Gene.
Nature-Nuture Debatte
Gene-Umwelt. Heute weiss man: Beides hat einen Einfluss.
Heritabilität
Anteil der in einer Population beobachteten phänotypischen Varianz, der auf genetische Variation
zurückzuführen ist. Je höher die Heritabilität, umso schneller kann durch künstliche Selektion der
Phänotyp geändert werden.
Angeborenes Verhalten
Auslösemechanismus=> Attrappenversuche bei Möwen. Organismus reagiert auf einen bestimmten
Reiz biologisch sinnvoll, unabhängig von Lernerfahrungen.
Erbkoordination
Reaktion, die von selbst anläuft, wenn sie erstmals durch einen adäquaten Reiz ausgelöst wurde. Als
Nachweis bewährten sich Attrappenversuche.
Auslösemechanismus
Neurosensorischer Filtermechanismus, Bsp. Gähnen beim Menschen
Code-Knacken
Koevolution zwischen des Signal der Senders und des AM des Empfängers
Mechanismus zur Verhaltenssteuerung unter sich zyklisch ändernden Umweltverhältnissen
1. Endogener Rhythmus
2. Exogene Faktoren
Zeitgeber - Synchronisation - Uhrmechanismus
Suchbild
Durch Erfahrung vorübergehend gesteigerte Empfindlichkeit für einen bestimmten optischen Reiz
(Muster).
Optimalitätsprinzip der Nahrungsökologie
Kosten-Nutzen Betrachtung
Theorem des Grenzertrages
Methode, um die optimal investierte Verweildauer zu ermitteln
Keinen Anspruch auf Richtigkeit und Vollständigkeit
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Feindvermeidung
Evo. Wettrüsten
Apostatische (frequenzabhängige) Selektion
Räuber neigen dazu, häufig vorkommende Beute häufiger zu greifen (überproportional).
Phänomen auffälliger gefärbter Beute
-um gefressen zu werden (Kirsche)
-um nicht gefressen zu werden (Pfeilgiftfrosch)
Aposematische Warn-Färbung
Anpassungswerte:
1. Wird von Räuber leichter gelernt
2. Werden leichter mit Giftigkeit/Wehrhaftigkeit assoziiert
3. Neue Muster werden leichter erlernt
4. Auffälligkeit bewirkt weniger Erkennungsfehler
Müllersche Mimikry
Wirklich giftig/wehrhaft
Batessche Mimikry
Geniessbare Kopierer
Supergen Mimikry
Gen Kontrolle über ein einziges mendelsches Gen
Problem der anfänglichen Seltenheit
Alle werden gefressen, bevor der Räuber lernen kann. Lösung: Gruppenbildung
Alternative Strategien
Nicht zur höchsten Fitness führend
Satellitenverhalten / Weibchen Mimikry (bsp. in Vorlesung)
Alternative Paarungsverhalten
Best of a bad job
Evolutive Erklärung von alternativen Paarungsverhalten
Spieltheorie
Methoden und Modelle zur Untersuchung zeitlich und/oder räumlicher Entwicklung verschiedener
Phänotypen einer Population
Konfliktmodell
Spieler=Konfliktpartner
Festgelegt: Welche Handlungsmöglichkeiten haben die S? Wie wird ihr Erfolg beeinflusst?
Bestimmt: Auszahlung, Individueller Erfolg/Misserfolg
Evolutionsstabile Strategie ESS
Sobald die meisten Mitglieder einer Pop. diese Strategie zeigen, kann sie durch keine
Alternativstrategie verbessert werden.
Lernen
Erfahrungen, welche künftiges Verhalten beeinflussen und modifizieren
Habituierung
Tier wird an einen Reiz gewöhnt, zeigt zunehmend weniger Aufmerksamkeit auf einen Reiz.
Sensitiveren
Das Tier zeigt auf einen Reiz zunehmend mehr Aufmerksamkeit
Keinen Anspruch auf Richtigkeit und Vollständigkeit
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Assoziatives Lernen
Konditionierung eines Verhaltens. Mentale Verbindung zwischen zwei Ereignissen.
Operantes Lernen
Versuch/Irrtum/Zufälliger Erfolg -> Skimer Käfige
Operante Konditionierung
Spontanes Verhalten wird bestraft oder belohnt
Kognitives Lernen
Einsichtiges, höheres Lernen. Eine Handlung wird zuerst in Gedanken durchgeplant und dann als
Aktion durchgeführt. Auszuschliessen sind Versuch/Irrtum und Kopieren von Artgenossen.
Soziales Lernen
Lernen durch Beobachten von anderen, wird erwartet bei komplexen Aktionen, Gruppenleben,
kosten neues zu probieren.
1. Soziale Förderung: Verhalten ist im Repertoire, wird eher ausgeführt wenn andere es tun
2. Lokale Verstärkung: Aufmerksamkeit wird von einem auf einen bestimmten Teil in der Umwelt
gelenkt
3. Wahre Imitation: Kopieren von ansonsten unwahrscheinlichem Verhalten (ausser beim
Menschen umstritten)
Prägung
Prozess in der frühen Entwicklungsphase eines Organismus, der eine Fokussierung auf einen
bestimmten Reiz fördert als Folge der Aussetzung auf diesen Reiz. Die Prägung erfolgt während einer
sensiblen Phase, ist meist irreversibel und beeinflusst das Verhalten.
Elterliche Investition
Investition eines Elters in einen Nachkommen, welche die Überlebens- und spätere
Fortpflanzungserfolgsw'keit des F erhöht und auf Kosten der elterlichen Fähigkeit geht, in andere F zu
investieren.
Brutpflege
Investitionen eines Elters, die über die einfache Produktion und Abgabe von Eiern hinausgeht und
die Überlebensw'keit der Nachkommen verbessert. Wird gefördert durch: Abiotische Bedingungen,
hoher Parasitismus, hoher Feinddruck, hohe Konkurrenz
Fitnessvorteile des Gruppenlebens
-Schutz vor Feinden: Feind wird früher erkannt, Verwirrungseffeckt, Verdünnungseffekt, aktive
Feindabwehr
-Verbesserte Nahrungsversorgung
-Kooperative Umweltgestaltung und Jungenaufzucht
Fitnessnachteile des Gruppenlebens
-Grössere Konkurrenz um limitierte Ressourcen
-Grösseres Infektionsrisiko
-Grössere Anfälligkeit auf Feinde
-Grösseres Infantizid Risiko
Altruismus
Verhalten, welches für den Träger der Eigenschaft mit Fitnessnachteilen verbunden ist und dem
Empfänger einen Fitnessvorteil vermittelt
Helferverhalten
Nicht reproduzierende Gruppenmitglieder, die anderen bei der Jungenaufzucht helfen
Bsp: Ameisen, Bienen
Keinen Anspruch auf Richtigkeit und Vollständigkeit
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Genetische Verwandtschaft
Die W'keint, dass zwei Individuen abstammungsidentische Kopien desselben Allels haben
Verwandtschaftskoeffizient
Der zu erwartende Anteil am gesamten Genom eines Tieres, den es mit einem Verwandten
aufgrund gemeinsamer Abstammung hat
Direkte Fitness
Persönliche Fortpflanzungsleistung
Indirekte Fitness
Genetischer Gewinn, der sich daraus ergibt, Verwandten zu helfen. Nur wenn die Jungen
AUFGRUND der Hilfe überleben!
Gesamte Fitness
Summe beider Komponenten. Genetischer Gesamtbetrag eines Individuums zur nächsten
Generation
Verwandtenselektion nach Smith
Investition in nahe Verwandte
Hamiltonsche Regel
r*b-c>0
r=Verwantschaftskoeffizient
b=Nutzen für den Empfänger
c=Kosten für den Altruisten
Aufzucht eigener Jungen oder Hilfe für Vollgeschwister
b/c > 1
Eusozialität
Bei Insekten. Helferverhalten/Überlappende Generationen, reproduktive Arbeitsteilung
Haplo/Diploidie
Weibchen entstehen aus befruchteten Eiern (diploid)
Männchen entstehen aus unbefruchteten Eiern (haploid)
Erzielen von indirekten Fitnessgewinnen
1. Wenn Gene für kooperative Abstammung identisch sind
2. Wenn Nicht-Verwandte dasselbe Gen für Kooperation tragen
Grüner Bart
Wie kann man unter nicht Verwandten jemanden erkennen mit dem selben Gen für Kooperation?
Gekoppelte Gene für die Erkennung und die Ausführung der Kooperation
-> Verwandtschaft ist nicht unbedingt nötig für indirekte Fitness!
Verwandtenerkennung
-Prägung
-Bekanntschaft
Verwandtendiskriminierung
-Zusammenaufgewachsene Tiere verhalten sich freundlich
-Getrennt aufgewachsene verhalten sich aggressiv
-Phänotyp vergleich mittels MHC-Protein
-Erkennungsallel (Grüner Bart)
Altruismus -> Reziproker Mutualismus
Helf ich dir, Hilfst du mir
Keinen Anspruch auf Richtigkeit und Vollständigkeit
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Tit for Tat
"Kooperiere in der 1. Runde mit dem Spieler X und mache beim nächsten Aufeinandertreffen das,
was Spieler X dir Angetan hat.
-> Spieler müssen sich Individuell erkennen
-> Spieler müssen sich an die Erfahrungen erinnern
Öffentliche Güter
Ressourcen, die von vielen Gemeinschaften genutzt werden
Dilemma des öffentlichen Gutes
Ökonomisches Problem. Jedes Individuum versucht auf einem öffentlichen Gut den grössten Nutzen
zu ziehen. Gewinn des einzelnen führt zum Verlust der Anderen. Kosten werden von der gesamten
Gruppe getragen
Indirekte Reziprozität
A beobachtet, dass B jemandem hilft. A hilft B
Motivation
Momentane Ursache von Verhalten d.h. jene Faktoren, welche verantwortlich sind für den Beginn,
die Aufrechterhaltung und die Beendigung von verhalten.
-> Reize ->Hormone -> Intrinsische Aktivität des Nervensystems
Homöostatisches Modell
Interne Umwelt. Physiologische Parameter des Körpers müssen innerhalb eines bestimmten Bereiches
aufrechterhalten werden.
-> Korrigierendes Verhalten um Norm-Zustand herzustellen
Korrigieren eines Abweichung
1. welches Verhalten ist am geeignetsten
2. wie soll das Verhalten ausgeführt werden?
Abhängig von Kosten des Verhaltens zu Kosten des momentanen Zustandes
Motivation Isoklinen
Quantitative Beziehungen zwischen 2 kausalen Faktoren, die beeinflussen mit welcher W'keit ein
bestimmtes Verhalten gezeigt wird.
Übersprungsbewegung
Verhalten wird gezeigt, obwohl es zur Zeit irrelevant erscheint.
-> Zwei Motivationssysteme im Konflikt, Verhalten können nicht gezeigt werden. Stattdessen wird ein
3. Verhalten gezeigt
Umadressiertes Verhalten
Verhalten passt zum Konflikt, wird jedoch auf im Konflikt irrelevantes Objekt übertragen
Absichtsbewegung
Hemmung durch Motivationssystem ist nicht gross genug, um das Verhalten völlig zu unterdrücken.
Anfangssequenz wird hervorgerufen und wieder abgebrochen
-> unschlüssiges Verhalten
Ambivalentes Verhalten
Bewegung von zwei konkurrierenden Motivationssystemen zeigen sich in einem Verhalten
Bsp. Mobben von Räubern
Emotionen (beim Menschen)
Kurz und Intensiv, psycho-physiologischer Prozess, ausgelöst durch Wahrnehmung eines Reizes
(bewusst oder unbewusst)
Keinen Anspruch auf Richtigkeit und Vollständigkeit
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Kommunikation
Die Interaktion zwischen einem Sender, der ein Signal/Hinweis Produziert, welches das Verhalten
oder die Physiologie eines anderen Individuum beeinflusst
Signal
Handlung oder Merkmale, die hervorgebracht werden, um das Verhalten eines anderen zu
beeinflussen. Werden durch Selektion geformt!
Hinweis
Nebenprodukte von Verhalten, nicht auf Kommunikation ausgerichtete Information, wird zufällig
übermittelt. Keine Selektion dafür!
Ritualisierung
Stammesgeschichtliche Umwandlung von Verhaltensweisen, die keine Signalwirkung haben zu
Signalen. Hinweis -> Signal
Kognition
Wahrnehmung, Verarbeitung und Benutzung zu späterem Zeitpunkt von Informationen aus der
Umwelt
Signalwahrnehmung
Spezialisierung von Signalorganen
Theory of mind
Die Fähigkeit, eine Annahme über Bewusstseinsvorgänge in Personen vorzunehmen, also in anderen
Personen Gefühle, Bedürfnisse, Absichten, Erwartungen und Meinungen zu vermuten.
Soziale Intelligent Hypothese
Das soziale Umfeld hat Einfluss auf die Intelligenz
PRAKTIKUM
Registrierungsmethoden:
1. Ad libitum Registration
Aufschreiben, was gerade wichtig erscheint, nicht quantitativ!
2. Fokussierte Beobachtung
1 Individuum wird beobachtet und sein gesamtes Verhalten registriert
3. Scan Beobachtung
Mehrere Individuen in regelmässigen Intervallen
4. Einzelverhalten Beobachtung
1 bestimmtes Verhalten wird in einer Gruppe registriert
Registrierungsregeln:
Kontinuierliche Registrierung -> Registrieren exakt den Beginn und das Ende des Verhaltens. Genaue
Methode um Zeitablauf festzuhalten.
Intervallstruktur -> Registrieren des Verhaltens in periodischen Intervallen (Intervalle oder
Registrierungspunkte).
Keinen Anspruch auf Richtigkeit und Vollständigkeit

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