Sexualverhalten
Das Thema "Sexualverhalten" im Tierreich ist sehr vielfältig und oft auch für Schüler spannend. Es existieren sehr (wirklich sehr sehr) viele Studien zu diesem Thema. Die Anzahl von verschiedenen Strategien, die eigenen Gene erfolgreich in die nächste Generation zu bringen, sind nahezu endlos.
In dieser Einheit werden allenfalls die Grundlagen angerissen. Wir beginnen mit einigen Begriffen, die ihr vielleicht kennt: Monogamie und Polygamie. Diese Begriffe beschreiben "Paarungssysteme". Man kann mit weiteren Begriffen allerdings noch etwas genauer unterscheiden. Lest im Buch auf der Seite 143 die rechte Spalte, anschließend die mittlere, hellblaue Zusammenfassung der Begriffe und recherchiert im Netz für jeden Begriff zwei konkrete Tierarten, die sich diesen Begriffen zuordnen lassen. (Kann etwas dauern! Bitte nicht übertreiben. Nach 5 Minuten intensiver Suche dürft ihr abbrechen, sofern ihr noch nicht alles gefunden habt.)

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Geschlechterkonflikt
Die Gründe, die dazu führen, dass bei bestimmten Arten das eine oder andere Paarungssystem ausgebildet wird, sind vielfältig und nicht immer einfach zu erforschen. Etliche Untersuchungen legen jedoch nahe, dass Umweltfaktoren wie Habitatbeschaffenheit und Nahrungsverteilung eine wichtige Rolle spielen können.
Wichtig zu verstehen ist in diesem Zusammenhang auch, dass für Männchen und Weibchen unterschiedliche Strategien erfolgreich sein können und das resultierende Paarungssystem bei einer Art unter Umständen ein Kompromiss ist. Interpretiert dazu auf S. 147 die beiden kleinen Grafiken am rechten Rand.

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Investment
Etliche Tiere investieren viel in die Balz oder in Körpermerkmale, die eine erfolgreiche Fortpflanzung versprechen. Paradebeispiele dafür sind etliche Paradiesvögel, bei denen die Männchen oft extreme Schmuckfedern tragen. (An dieser Stelle sei kurz auf das Handicap-Prinzip verwiesen, das im Skript bereits ausführlicher beschrieben wurde). Dieses Investment oder einfacher "Der Aufwand" lohnt sich jedoch! Interpretiert dazu die folgende Grafik, die Daten aus einem Versuch enthält, bei der Männchen einer Paradiesvogelart die Schwanzfedern künstlich verkürzt oder verlängert wurden!

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• Interpretieren Sie im Buch auf der Seite 143 die Grafik oben rechts!
• Lesen Sie dann den Abschnitt unten links über "Tanzfliegen"

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• Interpretieren Sie die Grafik auf S. 146 unten rechts.
• Lesen Sie dann den Text (ganze Seite S. 146)

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- Geschafft -
Liebe Kolloquiumskandidaten!
Der Stoff, der im Kolloquium geprüft wird (sofern eines stattfindet) ist hiermit abgeschlossen. Ich würde am kommenden Freitag, 03.04. gerne eine Sprechstunde für euch einrichten. Bitte schreibt mir möglichst konkret per E-Mail, über welche Themen ihr noch einmal sprechen möchtet. Das wird noch nicht am Freitag passieren, aber ich kann dann schon mal ein paar Sachen vorbereiten.
Habt ihr inzwischen Erfahrung mit Videokonferenzen? Hat sich eine Plattform als besonders zuverlässig herausgestellt? Kennt ihr Discord? - Wenn ihr eine gute Möglichkeit zum Sprechen in der Gruppe kennt, lasst es mich wissen. Auch das wird noch nicht am Freitag klappen, aber falls die Schulschließung länger dauern sollte, müsste man so etwas dann doch irgendwann mal ins Auge fassen...

Aggressionsverhalten
Die heutige Einheit soll einen Themenkomplexe behandeln, der eng mit dem Leben in der Gruppe verknüpft sind: Das Aggressionsverhalten.
Nachdem alle Tiere einer Art die gleichen fundamentalen Bedürfnisse haben, entsteht logischerweise eine Konkurrenz um bestimmte Ressourcen. Zumindest wenn diese begrenzt sind und/oder viele Tiere (z.B. in einer Gruppe) im gleichen Gebiet leben. Folgende Fragen sollen in dieser Einheit beantwortet werden:

• Welche Formen / Stufen von Aggression gibt es?
• Welche Möglichkeiten gibt es aggressives Verhalten zu beenden?
• Welche Theorien gibt es, die aggressives Verhalten beim Menschen erklären?
• Welchen Sinn hat aggressives Verhalten?

Welche Formen / Stufen von Aggressionen gibt es?
Grundsätzlich unterscheidet man interspezifische von intraspezifischer Aggression. Diese Begriffe tauchten bereits beim Thema Kommunikation auf. Stelle eine begründete Vermutung auf, was diese Begriffe bedeuten und nenne jeweils zwei frei gewählte Beispiele aus der Lebensumwelt!

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Hier soll es überwiegend um die intraspezifische Aggression gehen. Als Beispiel betrachten wir Teile vom Balzverhalten von Hirschen. Es steht also die "Ressource Weibchen" im Vordergrund, um die sich mehrere Männchen streiten.

• Lest dazu im Buch die S. 128 Abs. 1-5 und die S. 129!
• Schaut anschließend das folgende Video!
• Überprüft, ob ihr alle im Text genannten Aggressionsstufen erkennen konntet!

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Etwas weitergehende Ausführungen zu den einzelnen Stufen: Imponieren.

• Es handelt sich um die schwächste Form aggressiven Verhaltens,
• Ein Kampf wird oft lediglich angedeutet.
• Flieht ein Kontrahent bereits jetzt (z.B. weil er die Stärke des Gegners nun besser einschätzen kann), endet auch die Auseinandersetzung in der Regel. So können echte Kämpfe und damit Verletzungen vermieden werden.
• Oft spielt hier Ritualisierung (s. dort) eine Rolle, Stichwort: Ausdrucksverhalten.

Typisch für Imponier- oder Droh-Gesten sind:

• Das deutliche Präsentieren von "Waffen" (Zähnen, Krallen, Hörnern etc.)
• Vergrößern des Körperumrisses (durch Aufstellen von Haaren, Federn etc.)
• Warnäußerungen durch Laute und Farben (Fauchen, Präsentation von bunt gefärbten Körperpartien)

Beispiele:

• 

  Flusspferde präsentieren ihre gigantischen Zähne (die sie für die Nahrungsaufnahme überhaupt nicht benutzen).

• 

  Kämpfende Flusspferde, bei der die Zähne zum Einsatz kommen (das ist dann kein Droh- bzw. Imponierverhalten mehr).

• 

  Auch Hanuman-Languren besitzen scharfe Eckzähne, die sie nur zum Drohen einsetzen. Sie ernähren sich rein vegetarisch.

•  

  Anolis spannen bei Anwesenheit eines Rivalen ihren gefärbten Kehlsack auf.

Etwas weitergehende Ausführungen zu den einzelnen Stufen: Kommentkampf.

Ein Kommentkampf läuft nach bestimmten, ritualisierten Regeln mit besonderen Pariertechniken ab.

• Schutz des angegriffenen Körperteils (Bsp.: Wildschweine rammen sich gegen die Schulter, die mit einer dicken Schulterplatte geschützt ist),
• Normalerweise tödlichen Waffen werden nicht eingesetzt (Bsp.: Piranha: Verwenden im Kommentkampf anstatt der extrem spitzen Zähne die Flossen, um Stärke zu demonstrieren (Flossenschlag); Giftschlangen: statt sich mit ihren Giftzähnen zu beißen, umwinden sie sich mit ihren Körpern; Antilopen: Schlagen nicht mit Hörnern zu, sondern stemmen Stirn gegeneinander),
• Ein Kommentkampf endet bei Tieren mit hoher Fluchtbereitschaft (Ratten/Tauben) durch Flucht des Unterlegenen. Falls eine Flucht nicht möglich ist (z.B. weil zwei Tiere in einem Käfig gehalten werden, entsteht ein Ernstkampf)
• Bei sozial lebenden Tieren mit geringer Fluchtbereitschaft endet ein Kommentkampf durch Demuts- und Beschwichtigungsverhalten; auf diese Weise kann der Unterlegene sich rechtzeitig absetzen und in Sicherheit bringen und/oder seine aggressionsauslösenden Signale verbergen; oftmals sind diese Verhaltensweisen ritualisiert (z.B. Hunde legen sich auf den Rücken und präsentieren verwundbare Stelle (Kehle).
• Demutsverhalten löst häufig beim Überlegenen eine Tötungshemmung aus

Das erste Video zeigt zwei Sandrasselotter, die zu den giftigsten Schlangen (für den Menschen) überhaupt zählen. Trotzdem setzen sie ihre Giftzähne bei diesem Kommentkampf nicht ein, sondern versuchen sich gegenseitig auf den Boden zu drücken. (In diesem Video nicht besonders deutlich)

Spektakulärer sind die Kommentkämpfe der Zornnattern. Diese sind allerdings ungiftig. Das Video hat ein 20sekündiges Intro, dieses könnt ihr überspringen.

Etwas weitergehende Ausführungen zu den einzelnen Stufen: Beschädigungskampf.
Falls ein Kommentkampf nicht entschieden werden kann, geht dieser in einen Beschädigungskampf über! Es muss aber nicht immer erst ein Kommentkampf stattfinden.

• Ziel: Töten des Unterlegenen
• keine festen Regeln
• Beispiele gibt es bei Krebsen, Spinnen, Ratten, Löwen....

Ein sehr grausames Beispiel dafür, wie sich der Mensch diese genetisch bedingte Veranlagung bei manchen Tieren zu Aggressionsverhalten ausnutzt, sind Hahnenkämpfe. Fast weltweit verboten, finden sie immer noch z.B. auf den Philippinen statt: Zwei Hähne werden in eine Arena gesteckt. Die Tiere gehen solange aufeinander los, bis einer der beiden stirbt. In freier Wildbahn würde vermutlich der Unterlegene vorher versuchen zu fliehen. In der Arena kann er es aber nicht.

Optional (= freiwillig)
Das folgende Video ist eine kurze (3min.) Reportage über solche Hahnenkämpfe. Das Video kann Szenen enthalten, die für manche schwer zu ertragen sind. Ihr müsst es nicht schauen!

Welche Möglichkeiten gibt es aggressives Verhalten zu beenden?
Die Möglichkeiten wurden bereits aufgezeigt: Bei Tieren, die z.B. in einem weitläufigen Gebiet leben und deren Zusammenhalt in der Gruppe nicht groß oder gar nicht vorhanden ist, hilft die Flucht. In engeren sozialen Verbänden können Demuts- oder Beschwichtigungsgesten aggressive Auseinandersetzungen beenden. Häufig werden dazu empfindliche Körperteile (z.B. die Kehle) dem Überlegenen präsentiert, so dass die Aggression endet oder gar nicht erst entsteht.

• 

  Japan-Makaken lausen sich.

• 

  Der weiße Hund unterwirft sich.

• 

  Speichel lecken zählt ebenfalls zu den Demutsgesten.

Verschiedene Strategien können die Entstehung von aggressiven Verhaltensweisen von vorneherein minimieren. Dazu zählen:

• Ausbildung einer Rangordnung (s. S. 131 - nicht verpflichtend)
• Etablierung eines Reviers (s. S. 132 - nicht verpflichtend)
• Migration (s. S. 133 - nicht verpflichtend): In einem zu dicht besiedeltes Gebiet (oder einem Gebiet, dessen Ressourcen erschöpft sind) können sich Tiere entschließen das Gebiet zu verlassen.

Welche Theorien gibt es, die aggressives Verhalten (beim Menschen) erklären?
Man muss hier zwischen proximaten und ultimaten Ursachen unterscheiden.

• Wiederholung: Kläre diese beiden Begriffe im Zusammenhang mit Ethologie!

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Auf die ultimaten Ursachen, die z.B. mit der "Spieltheorie" untersucht werden können, werde ich hier nicht eingehen. Obwohl das ein (für mich) äußerst interessantes Feld ist. Nur eine sehr kurze Zusammenfassung anhand eines stark vereinfachten Beispiels: Mit der Spieltheorie kann man z.B. zeigen, dass es (unter bestimmten Voraussetzungen) besser ist, wenn sich in einer Gruppe ein paar Individuen aggressiv verhalten, während der Großteil eher "pazifistisch" ist. Nach diesem Modell wäre es evolutionär also gar nicht möglich, dass sich ALLE Individuen einer Gruppe friedfertig verhalten. Denn eine konkurrierende Gruppe, in der es einige aggressive Individuen gäbe, wäre im Vorteil, man sagt, sie besitzt die "evolutionsstabilere Strategie" (ESS). Dieser Begriff ist im Skript schön erklärt und sollte verstanden worden sein.

Hier soll es zum Abschluss nur um die Frage gehen, woher kommt die Aggression (bezogen auf den Menschen), also um proximate Ursachen.
Heute geht man davon aus, dass zahlreiche Faktoren die Entstehung von aggressiven Verhaltensweisen beeinflussen. Das folgende Schema zeigt einige Parameter:

Das Schema zeigt, dass sowohl angeborene als auch erlernte Komponenten eine Rolle spielen. Früher gab es oft Streit um die Frage, ob sich Verhaltensweisen genetisch bedingt (angeboren) oder durch Umwelterfahrungen (erlernt) entwickeln. Heute weiß man, dass nahezu alle Verhaltensweisen oft etwas von beidem haben. Wenn auch in unterschiedlicher Zusammensetzung.

Trotzdem ein paar historische Aspekte dazu: Das (aus bekannten Gründen als überholt geltende) psychohydraulische Modell lieferte eine zeitlang Erklärungsansätze für eher angeborene Verhaltensweisen.

• Skizzieren Sie mit einer Zeichnung das psychohydraulische Modell grob!
• Gibt es Situationen, die mit diesem Modell gut erklärt werden könnten (in Bezug auf Aggression beim Menschen)?
• Warum kann dieses Modell nicht als allgemeingültig für aggressives Verhalten (beim Menschen) herangezogen werden?

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Eine ziemlich berühmte Studie (bobo doll study) von einem sehr bedeutenden Verhaltensforscher bzw. Psychologen (A. Bandura) hat sich mit Lerneffekten beim Thema Aggression beschäftigt. Im folgenden Video (3:22 min) wird der Versuch erklärt und es enthält Original-Filmaufnahmen (omg!). Wenn ihr den einleitenden englischen Text (bis 00:26 min) nicht versteht oder übersetzen könnt, lest zunächst die WIKIPEDIA-Seite bevor ihr weiter schaut!

• Link zur Wikipedia-Seite (ist echt nur kurz): Hier klicken
• yt-Video:
  

Fazit: Dieser Versuch und seine Interpretationsmöglichkeiten sprengen den Rahmen, der im Biologie-Oberstufenlehrplan für das Thema vorgesehen ist. Vor allem, weil hier der Mensch im Vordergrund steht und die Psychologie viel speziellere Ansätze verfolgt. Ihr solltet nur sehen: Aggressives Verhalten kann offensichtlich auch erlernte Komponenten enthalten.

Ritualisierung
Wenn ihr den Hefteintrag bereits gelesen habt, ist euch sicher aufgefallen, dass einige Aspekte in der Unterrichtseinheit zum Thema "Kommunikation" noch nicht angesprochen wurden. Das soll heute nachgeholt werden.
Einstieg: Gerade beim Balzverhalten zeigen einige Tiere sehr spektakuläre, teilweise auch sehr lustige Verhaltensweisen.

• Schaut als Einstieg in die Thematik das folgende Video (06:36 min., verpflichtend): Hier klicken!

Die Entstehung solcher Verhaltensweisen kann man mit "Ritualisierung" erklären. Bevor dieser Begriff hier definiert werden soll, vorher noch ein anderer Begriff, der in eurem Buch genannt wird: "Ausdrucksverhalten". Als Ausdrucksverhalten bezeichnet man Verhaltensweisen (optische, wie z.B. Bewegungen / akustische, wie z.B. Lautäußerungen), die auf einen Empfänger eine Signalwirkung haben (sollen). Sie also letztlich der Kommunikation dienen.

• Wiederholung: Zeichnet das informationstheoretische Schema zur Kommunikation

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Der Unterschied zwischen Ausdrucksverhalten und anderen Verhaltensweisen liegt also im Signalcharakter. Noch einmal zur Verdeutlichung:
Eine Katze lauert hinter einem Blumentopf im Garten und fixiert eine junge Amsel beim Picken nach Regenwürmern. Plötzlich springt sie blitzartig in Richtung des Vogels, fährt ihre Krallen aus und versucht die Amsel zu packen.
Das ist eine Verhaltensweise. Die Katze führt diese Verhaltensweise aus, weil sie Hunger hat (bzw. um ihren Spieltrieb zu befriedigen). Mit diesem Verhalten soll keinem Empfänger etwas signalisiert werden. Sie kommuniziert nicht.
Eine Katze streunt durch das Dorf. Plötzlich trifft sie auf einen entlaufenen Hund. Sie macht einen Katzenbuckel, sträubt das Fell und faucht.
Das ist auch eine Verhaltensweise. In diesem Fall aber genauer: Ein Ausdrucksverhalten. Die Katze führt diese Verhaltensweise aus, um dem Hund etwas zu signalisieren. Durch das Abspreizen des Fells und den Katzenbuckel wirkt die Katze größer. Man könnte sagen, sie signalisiert damit ihre "Kampfkraft" (das klingt etwas schräg). Auch die Laute unterstreichen vermutlich die Bereitschaft, sich auf eine aggressive Auseinandersetzung einzulassen.
Nun aber zum Begriff Ritualisierung: Viele Ausdrucksverhaltsweisen sind vermutlich im Laufe der Evolution aus anderen Verhaltensweisen hervorgegangen, die ursprünglich einem anderen Zweck gedient haben. Dieser (evolutionäre, phylogenetische) Vorgang: Die Veränderung in der Bedeutung einer Verhaltensweise für das Tier, bezeichnet man als Ritualisierung. Definition: Hat sich eine Verhaltensweise im Laufe der Evolution so verändert, dass ihre ursprüngliche Bedeutung verloren geht und sie nun nur noch Signalcharakter zur Kommunikation hat, spricht man von Ritualisierung. Häufig werden dabei Verhaltenselemente stark vereinfacht oder auch übertrieben, mit auffälligen Körpermerkmalen unterstützt, rhythmisch wiederholt, teilweise aber auch ausgelassen.

• Schaut das folgende Video (01:35 min.) von balzenden Haubentauchern. Es handelt sich hier um einen Klassiker ritualisierter Verhaltensweisen. Achtet dabei auf folgende Punkte:
• Bei ca. 00:20 und 00:30 wird eine spezielle Bewegung des Kopfes ausgeführt. Wozu könnte diese ursprünglich gedient haben?
• Beschreibt was im Zeitabschnitt von ca. 00:45 - 01:00 zu sehen ist. Aus was für einer Verhaltensweise könnte dieser Teil des Balzverhaltens entstanden sein?
• Zum Video: Hier klicken

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Eine typische Aufgabe zu diesem Themenbereich könnte wie folgt lauten:
Während der Balzzeit führt der Auerhahn ein sehr auffälliges Schauspiel auf: Mit aufgefächerten, steil aufgerichteten Schwanzfedern und hoch gerecktem Kopf betritt er eine Lichtung im Wald. Dort kann man des Balzgesang hören. Dieser besteht aus rhythmischem Klappern mit dem Schnabel, dem Trillern und verschiedenen weiteren Elementen. Insgesamt dauert eine Einheit etwa sechs Sekunden. Interpretieren Sie dieses Verhalten aus ethologischer Sicht!

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Ein weiteres Beispiel: In eurem Buch ist anhand verschiedener Fasan-Arten die Entwicklung von einem einfachen Balzverhalten hin zu einem komplexen Balzverhalten im Sinne einer Ritualisierung schön beschrieben.

• Lest zunächst im blauen Kasten Zettelkasten "Ritualisierung" auf S. 124 nur den ersten Absatz.
• Eine Aufgabe zu diesem Textabschnitt könnte lauten: Interpretieren Sie diese Verhaltensweisen im Sinne einer Ritualisierung!
• Die Lösung für eine derartige Aufgabe wäre dann der zweite Absatz des Zettelkastens. Lest diesen jetzt!

Auch der Mensch zeigt etliche ritualisierte Verhaltensweisen bei der Partnerfindung. Sucht konkrete Beispiele!

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Ein letzter Punkt: Manche ritualisierten Verhaltensweisen dienen der Festigung sozialer Bindungen. Bsp.: "Küssen". Einige Forscher glauben, diese Verhaltensweise diente ursprünglich dem Übertragen von Nahrung. Tatsächlich kommt das sehr oft bei Vögeln vor, wenn Elterntiere ihre Jungen füttern. Beim Tukan auch zwischen den erwachsenen Tieren selbst. Auch bei einem noch sehr ursprünglich lebenden Naturvolk auf Neuguinea kaut die Mutter harte Nahrung vor, bevor sie diese von Mund zu Mund ihrem Kind übergibt. Schimpansen zeigen ein dem "menschlichen Küssen" ganz ähnliches Verhalten. Heute wird beim Küssen (in der Regel) keine Nahrung mehr übergeben. Es ist lediglich ein Signal im Sinne der Kommunikation für die Information "Ich mag Dich".
"Streicheln" könnte ebenso ein ritualisiertes Verhalten zur Festigung sozialer Bindung sein. Auch ohne sexuelle Komponente: Z.B. wenn eine Person traurig ist, kann durch das "in-den-Arm-nehmen" oder "über-den-Kopf-streichen" Trost gespendet werden. Evtl. könnte dieses Verhalten vom "Sich-gegenseitig-Parasiten-aus-dem-Fell-picken" abstammen. Tatsächlich lausen sich bestimmte Affenarten auch dann gegenseitig, obwohl überhaupt keine Parasiten vorhanden sind. Auch hier könnte das Signal im Sinne der Kommunikation bedeuten "Ich mag Dich", "Ich stehe Dir bei" usw.

Hausaufgabe

• Lest im Buch die Seiten 140 - 141. (Diese gehen etwas über das hinaus, was in dieser Einheit besprochen wurde, sind aber gleichzeitg bereits ein Einstieg in die nächste Einheit.)

Leben in der Gruppe
Viele Tiere leben solitär (alleine) und kommen nur zur Paarung mit einem Partner zusammen. Andere dagegen bilden Gruppen. In der letzten Einheit ging es u. a. um die verschiedenen Formen des Zusammenhalts in solchen Gruppen. Manchmal ist der eher locker, manchmal aber auch sehr eng. In dieser Einheit geht es um eher theoretische Modelle zur Gruppengröße.

• Lest die Seiten 116 - 119!
• Interpretiert die Grafiken im Buch S. 116 (linke Randspalte, drei Grafiken)! Am besten schriftlich oder laut mündlich. Bitte nicht vorher auf "Anzeigen" klicken.

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• Interpretiert die Abbildung 2 im Buch auf der S. 118 (Haussperling)! Am besten schriftlich oder laut mündlich. Bitte nicht vorher auf "Anzeigen" klicken.

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• Interpretiert die Abbildung 1 im Buch auf der S. 119 (Schwalbenneester)! Am besten schriftlich oder laut mündlich. Bitte nicht vorher auf "Anzeigen" klicken.

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• Beschreiben Sie die folgenden Abbildungen mit Daten zu einer in Gruppen lebenden Affen-Art (Keine Begründung für den Verlauf nötig)
  

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Fast man alle bisher betrachteten Grafik zusammen. Wie könnte man dann eine einfache Faustregel für das Leben in der Gruppe formulieren.

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Optional (= freiwillig)

• Schaut ein Video (0:59) über Zwergmangusten: Hier klicken

Das Optimalitäts-Prinzip
Das Leben in der Gruppe hat also Vor- und Nachteile.

• Zeichnet eine Grafik in der auf der y-Achse die Kosten (ein Nachteil) dargestellt sind und zwar in Form von Nahrungskonkurrenz. Das Ganze in Abhängigkeit von der Gruppengröße. Stellt folgende Überlegung an: Betrachtet ein Tier, das Früchte von Bäumen frisst. Wie schwierig ist für eine kleine Gruppe (wie groß ist ihr Nachteil) sich mit Nahrung zu versorgen? Wie schwierig ist es für große Gruppen?
• Zeichnet dann in die selbe Grafik eine zweite Kurve ein. Die soll zu einer zweiten y-Achse gehören, die ihr am rechten Rand der Grafik einfügt (das sieht man nicht so oft, ist dennoch üblich). Die zweite y-Achse soll den Nutzen (auch "benefit" oder Vorteil) darstellen und zwar gemessen an dem Druck der von Räubern auf eine Gruppe ausgeübt. Mit Druck ist hier gemeint: Wie schlimm ist es für die Gruppe, wenn ein Räuber in der Nähe ist? Wie schlimm ist es für die Gruppe, wenn ein Mitglied vom Räuber gefressen wird? Stellt folgende Überlegungen an: Betrachtet ein Tier, dass kaum Verteidigungsstrategien (außer vielleicht "Wegrennen") besitzt. Wie hoch ist der Druck von Räubern auf eine kleine Gruppe, wie hoch auf eine große?

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• Zeichnet in die selbe Grafik eine weitere Kurve ein, die zur zweiten y-Achse (Räuberdruck) gehören soll! Diesmal soll die Anzahl der Räuber in dem Gebiet, in dem die untersuchten Tiere leben sehr viel kleiner sein.
• Überlegt, wie man aus dieser Grafik ablesen kann, welche Gruppengröße für die betrachteten Tiere ideal wäre!
• Unterscheidet sich die Gruppengröße in Abhängigkeit von der Anzahl an Raubtieren im Gebiet?

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Das Optimalitäts-Prinzip kann auch auf andere ethologische Sachverhalten angewendete werden. Zum Beispiel auf die Reviergröße. Zum Thema "Revier" möchte ich nicht viel sagen. Optional (freiwillig) könnt ihr die S. 132 lesen. Für diese Einheit genügt es, wenn ihr wisst, dass "ein Revier" ein Gebiet ist, das von einem Tier oder einer Gruppe gegen Eindringlinge verteidigt wird.

• Zeichnet eine Grafik die auf der y-Achse sowohl die Kosten, als auch die Nutzen eines Reviers in Abhängigkeit von seiner Größe zeigt! Stellt euch dazu folgende Fragen:
  • Betrachtet ein hypothetisches Lebewesen, dass Pflanzen als Nahrung anbaut, aber auch Tiere frisst. Das Tier soll mit seinem Partner und zwei Kindern ein Revier besetzen und gegen Eindringlinge verteidigen. Wie ändert sich der Nutzen, wenn das Gebiet, das die Gruppe besetzen kann, vergrößert wird?
  • Wenn das Revier sehr groß ist und die Gruppe völlig ausreichend ernährt, wie ändert sich der Nutzen, wenn es noch größer wird?
  • Wie ändern sich die Kosten, wenn das Gebiet immer größer wird?

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• Wo findet man in der gezeichneten Grafik die optimale Reviergröße?

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Uneigennütziges Verhalten: Altruismus?
Normalerweise sollten sich bei Tieren Verhaltensweisen evolutionär durchsetzen, die für sie einen Vorteil bedeuten. Manche Tiere tun jedoch Dinge, die auf den ersten Blick für sie nur einen Nachteil bedeuten. Zum Beispiel gibt es bei den Florida-Buschhähern (Bild) das Phänomen des "Helfens". In der Regel gibt es deutlich mehr Männchen als Weibchen und während der Brutsaison finden einige Männchen keinen Partner. Etliche von diesen Männchen engagieren sich jedoch als "Helfer" und schaffen für die Jungtiere eines anderen Paares Nahrung herbei. Die folgende Grafik zeigt Ergebnisse einer Studie zu dieser Thematik. In der Studie wurde brütenden Paaren ihr Helfer weggenommen (Wie auch immer das gemacht wurde...omg!), das ist die Experimentalgruppe. Verglichen wurde die durchschnittliche Anzahl an Nachkommen dieser Gruppe mit dem Durchschnitt an Nachkommen von Gruppen, die ihre Helfer behalten haben (Kontrollgruppe).

• Interpretieren Sie die Grafik!
  

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Lest die S. 120 und fasst zusammen, wie erklärt wird, dass die Verhaltensweise "Helfen" sich evolutionär durchsetzt, obwohl sie doch scheinbar zunächst nur Kosten für das helfende Tier verursacht!

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Das bedeutet, dass "Helfen" mehr Sinn macht, bei Personen mit denen man näher verwandt ist.

• Interpretiert (diesmal ausführlich) dazu die folgende Grafik, die Daten von Affen enthält!
  

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Soweit so gut. Über die indirekte Fitness kann man also die Verhaltensweise von Helfern erklären. Leider funktioniert das nur bei primären Helfern. Das sind genau die, die eben verwandt mit dem brütenden Paar sind. Bei Graufischern (Bild) tauchen allerdings sekundäre Helfer auf, diese sind nicht mit dem brütenden Paar verwandt.

• Beschreiben Sie dazu die folgende Grafik (keine Erklärung)!
  

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• Beschreiben Sie (diesmal nur sehr kurz) die folgenden Grafiken, die ebenfalls anhand von Graufischer-Daten gewonnen wurden (keine Erklärung)!
  

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Lesen Sie im Buch S. 121 die ersten vier Absätze (Nicht zu lesen "Eusozialität")

• Hier wird das "Helfen" von nicht-verwandten Tieren mit reziprokem Altruismus erklärt. Füllen Sie diesen Fachbegriff etwas mit Leben!

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Optional (= freiwillig)

• Schaut ein Video (2:43) über den Florida Buschhäher: Hier klicken

Arbeitsauftrag vom 17.03.

Zunächst ein Überblick über das letzte Kapitel „Sozialverhalten“.

Das letzte im Biologie-Lehrplan der 12. Jahrgangsstufe vorgesehene Kapitel betrachtet Verhaltensweisen, die in sozialen Gruppen eine Rolle spielen.

• Dazu ist es zunächst wichtig verschiedene Formen des Zusammenlebens zu unterscheiden. (Buch, S. 117)
• Gruppen, die sich bilden, können unterschiedlich groß sein. Woran liegt das? Welche Faktoren beeinflussen die Größe einer Gruppe? (Buch, S. 116 – 119)
• Um das Funktionieren einer Gruppe zu gewährleisten, müssen sich die Mitglieder verständigen können: Es ist eine Kommunikation nötig. (Grundlagen: Buch, S. 124; Vertiefung: S. 125 – 127)
• Wo mehrere Individuen zusammenkommen gibt es auch Streit. Welche Formen aggressiven Verhaltens unterscheidet man und wie kann Aggression vermieden werden? (Buch S. 128 – 131, 136 – 139)
• Es gibt Tiere, die ihr Leben lang sehr isoliert leben und kaum Kontakt zu Artgenossen haben. Spätestens wenn sie sich fortpflanzen wollen, brauchen sie aber einen Partner. Welche Strategien gibt es, einen zu finden? (Buch S. 140 – 143, 146 -149)
• Einige Verhaltensstrategien in Gruppen scheinen auf den ersten Blick altruistisch. Das bedeutet, das handelnde Tier hat eher einen Nachteil, während ein anderes Tier davon profitiert. Das würde aber dem Evolutionsgedanken widersprechen – stark vereinfacht: Wenn ein Tier eine Verhaltensweise zeigt, muss es dafür Energie aufwenden. Tiere, die diese Verhaltensweise nicht zeigen, verbrauchen weniger. Es sollte sich das Tier stärker vermehren können, das weniger Energie verbraucht. Die anderen sollten nach und nach aussterben. Wie kann es dann sein, dass sich trotzdem scheinbar altruistische Verhaltensweisen entwickelt haben und bestehen bleiben. (Buch, S. 120 – 123)

Arbeitsaufträge vom 17.03., zu bearbeiten bis 20.03.

• Lest den grauen Kasten auf S. 117 (Formen sozialer Verbände) und verinnerlicht die Begriffe!
• Schließt das Buch!
• Ordnet den folgenden Verbänden den richtigen Fachbegriff zu!
  • 1. Kattas (Lemur catta) leben in Gruppen zu ca. 13 – 15 Tieren. Die Gruppen werden von einem zentralen Weibchen angeführt, dass z.B. die Bewegungsrichtung der Gruppe bestimmt. Aufgrund einer ausgebildeten Rangordnung ist klar festgelegt, in welcher Reihenfolge die Tiere dem anführenden Weibchen folgen dürfen.
  • 2. Auf dem Blütenstand einer Schafgarbe befinden sich verschiedene Käfer, zwei Fliegen und ein Schmetterling um den Nektar der Pflanze zu trinken.
• Macht eine Pause – holt euch einen Kaffee (o.ä.)!
• Betrachtet zunächst nur die Abb. 1. Auf der S. 124, lest nicht den Text!
• Versucht folgende Aufgabe zu lösen: Ein frisch geschlüpftes, einsames Küken piept laut und wedelt aufgeregt mit den Flügeln. Die Henne, die das Ei gelegt hat, aus dem das Küken geschlüpft ist, kommt herbei gerannt. Spielt man die Rufe des Kükens von einem Tonband ab, kommt die Henne ebenfalls herbeigerannt. Stülpt man über das Küken eine Glasglocke, so dass die Henne das Küken zwar sehen kann, die Rufe jedoch nicht hört, interessiert sich die Henne nicht für das Küken. Interpretieren Sie dieses Verhalten aus kommunikationstheoretischer Sicht!
• Lest nun die Seiten 124 – 125 ohne den blauen Kasten (Ritualisierung).
• Schließt das Buch!
• Legt eine Tabelle an, die ihr mit folgenden Aspekten füllt: Welche Arten von Signalen gibt? Was sind die Vor- und Nachteile der jeweiligen Signalarten? Nenne ein konkretes Beispiel für jede Signalart!

Lösungsvorschläge

Für die Arbeitsaufträge vom 17.03.

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Aufgaben zu den elektrischen Vorgängen an Neuronen

• Bevor diese Aufgaben bearbeitet werden können, sollte das Zustandekommen des Ruhepotential verstanden worden sein (Kap. 2.2.1, Geheft: S. 10 - 12)
• Beliebte Aufgaben: Man ändert etwas an den Konzentrationsverhältnissen im Inneren des Neurons oder im Außenmedium. Zum Beispiel: Zugabe von Kaliumsulfat (besteht aus K⁺- und SO₄^2--Ionen) ins Außenmedium. Zur Bearbeitung geht man wie folgt vor:
  
  
• Man prüft, ob die beteiligten Ionen überhaupt das Ruhepotential beeinflussen können. Dazu müssen zwei Bedingungen erfüllt sein: 1. Es muss ein Konzentrationsunterschied vorliegen und 2. Die Membran muss für die Ionen permeabel (durchlässig sein). Prüfen Sie das!

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• Beliebter Fehler: Schüler argumentieren oft: "Na, wenn man außen Kaliumionen dazu gibt, die sind ja positiv geladen, dann wirds außen positiver".

Aus mehreren Gründen ist das falsch. Hauptgrund: Man gibt ja nie Kaliumionen alleine ins Medium. Es gibt keine Substanz, die nur aus positiv oder negativ geladenen Ionen besteht. Salze sind insgesamt immer neutral. Sie enthalten genau gleich viele positive und negative Ladungen. Durch die Zugabe des Salzes kann man direkt also keine Ladung verändern.

• Als nächstes überlegt man sich die Auswirkungen auf die Hauptursache des Ruhepotenials: Den normalerweise erfolgenden Ausstrom von K⁺-Ionen. Was ändert sich durch die Manipulation (Zugabe von Kaliumsulfat außen) an diesem Ausstrom-Verhalten?

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• Zuletzt entscheidet man, welche Konsequenzen das veränderte Ein- bzw. Ausstromverhalten der K⁺-Ionen auf die Ladungsverhältnisse hat.

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• Weiteres Beispiel: Wie ändert sich das Ruhepotential, wenn man Kaliumphosphat (besteht aus K⁺-Ionen und PO₄^3--Ionen) mittels einer feinen Kanüle ins Innere des Neurons einbringt?

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Fragen zum Abitur (neueste oben)

Außerdem verstehe ich nicht, was sie mit 2.1.3 "Evolutive Trends innerhalb von Nervensystemen: Zentralisierung" meinen, könnten Sie das bitte noch etwas genauer ausführen?

• Im Laufe der Evolution scheint der Trend (also die Entwicklung hin zu etwas) zu bestehen, dass sich Nervenzellen immer stärker an einer bestimmten Stelle im Körper zentralisieren (von mir aus auch: konzentrieren, anhäufen, sammeln). Sehr ursprüngliche Lebewesen hatten Nervenzellen im ganzen Körper gleichmäßig verteilt (Nervennetz bei Hydra). Tiere in der Evolution später aufgetaucht sind (z.B. Würmer) zeigen schon eine Entwicklung von dicken Nervensträngen (also Ansammlungen von vielen Nerven) auf der Bauchseite. Nach später entwickelte Tier (z.B. Säugetiere) besitzen eine sehr große Ansammlung von Nerven im Kopfbereich: Das Gehirn.
  

Könnten sie mir bitte zudem sagen, durch welche Stoffe man das Konzentrationsverhältnissen im Inneren des Neurons oder im Außenmedium verändern kann

• Prinzipiell mit allen Salzen, die es gibt. Sinn macht es aber natürlich nur mit Salzen, die Ionen enthalten, die bei der Betrachtung des Ruhe- bzw. Aktionspotentials eine Rolle spielen, hauptsächlich also Na⁺-Salze, K⁺-Salze oder Cl^--Salze. Und natürlich destilliertes Wasser, weil das die Konzentration ALLER vorliegenden Ionen herabsetzt.
  

Wie schaut es mit dem Thema "Ökologie" aus. Wie ist mit den Unterschiede zwischen den Skripten von Fr. VON und Hr. LUX umzugehen

• Zum Thema Ökologie würde ich auf jeden Fall noch eine Unterrichtseinheit machen, da das wohl bei euch am wenigsten besprochen wurde. Zu den Skripten: Es gibt kaum Unterschiede zwischen VON und LUX. Ich glaube auch, dass ihr ein bisschen eine falsche Vorstellung vom Kolloquium habt. Ich werde sicher nicht so etwas fragen wie "Wofür ist der Ostindische Mungo ein Beispiel in der Ökologie?". Im Kolloquium werden (bei diesem Thema) eher offene Fragen gestellt, so z.B: "Der Mensch nutzt Ackerflächen teilweise sehr intensiv. Welche Vor- und Nachteile ergeben sich aus dieser Nutzung?"
  
• Zu den Skripten: Es gibt kaum Unterschiede zwischen VON und LUX. Ich glaube auch, dass ihr ein bisschen eine falsche Vorstellung vom Kolloquium habt. Ich werde sicher nicht so etwas fragen wie "Wofür ist der Ostindische Mungo ein Beispiel in der Ökologie?". Im Kolloquium werden (bei diesem Thema) eher offene Fragen gestellt, so z.B: "Der Mensch nutzt Ackerflächen teilweise sehr intensiv. Welche Vor- und Nachteile ergeben sich aus dieser Nutzung?"
  
• Das "Ökosystem See" ist bei mir ein Überbleibsel aus dem früheren G9. Viele Einzelaspekte, die man vorher bespricht, kann man hier als Einheit begreifen. Beim Themenkomplex "Ökologie" spielen (wie im Kasten 11/2 angegeben) vor allem die Buchseiten 74-80. Im Skript (LUX) ist das 4.1 und 4.2 im Skript (VON) Ökologie 2 und Ökologie 3. Den Rest (Buch 82-85, 88-92) müsst ihr nicht "auswendig" können. Das sind anschauliche Text von vielen Beispielen aus der Natur. Die könnt ihr die verwenden um ökologische Phänomene anschaulich zu untermauern. Wenn ihr nicht wisst, dass "der weltweite Umsatz mit Medikamenten auf Basis pflanzlicher Wirkstoff etwa 45 Mrd. Euro beträgt" ist das völlig egal.
  

Könnten wir vielleicht noch einmal eine kurze Wiederholung zum Thema Bau und Funktion der Zelle machen? Bzw. eine grobe Abtrennung was alles zu diesem Themengebiet gehört.

• Eher nicht. Das Thema ist sehr klar im oberen Kasten (Semester 11/1) definiert: Buch, S. 16-24 und 26-29. Wenn eine konkrete Frage auftaucht, dann bitte diese noch einmal stellen. Aber eine "kurze Wiederholung" des gesamten Themas kann ich nicht leisten.
  

Typische Aufgaben zu Zyto-, klassische und Humangenetik.

• Werde ich ausarbeiten und ins Wiki stellen (nicht vor Ostern).
  

Etwas genauere Ausführungen zu "chemische..." und "früheste biologische Evolution".

• Werde ich ausarbeiten und ins Wiki stellen (nicht vor Ostern).
  

Wir relevant ist das Kapitel "1.9.2 Fossile Vorfahren des Menschen"

• Ist quasi irrelevant fürs Kolloquium. Ihr solltet den Begriff "Australopithecus" kennen und wissen, dass diese Skelett-Funde bereits menschenähnliche Merkmale besessen haben, aber auch noch typische Merkmale, die eher zu "Affen" passen.