Biologieklausur 12.2

Biologie Klausur 12.2

 

 

Auch morgen steht wieder eine Klausur an, Biologie, diesmal also interessanter als beim letzten Religionseintrag ;P – Meiner Meinung nach

 

 

Individuum und soziale Gruppe

 

Die Zentrale Frage des Themas ist, „ Wie lässt sich komplexes Verhalten erklären?“.
Um dieser Frage nachzugehen, gibt es zwei Untersuchungsansätze. Den Proximaten und den Ultimaten. Der Proximate Ansatz stellt sich die Frage nach der Wirkungsursache, der Ultimate die Frage nach der Funktion.

Wenn ich nun die Frage stelle, „warum verliebt man sich“
Dann wäre der Proximate Ansatz „Weil der Oxytocinspiegel steigt“
und der Ultimate wäre „ Damit wir Nachkommen Zeugen“
Beides hoch romantisch ;P
In der morgigen Klausur wird es vor allem um die Vorteile eines Verhaltens in der Evolution gehen ( also eine ultimate Untersuchung)
Um eine genaue Analyse machen zu können, welches Verhalten wie große Vorteile für ein Individuum mit sich bringt, muss man die Kosten-Nutzen-Analyse durchführen.
Ein großes Wort für eine simple Bedeutung. Man stellt einfach kosten und Nutzen gegenüber und damit sich ein Verhalten rentiert muss der nutzen natürlich größer sein als die Kosten:

 

K<N

 

Es gibt hier das Beispiel des Mauerseglers, wenn dieser bei schlechtem Wetter wenig zu Essen hat, dann verfallen die Küken in eine Art Kältestarre. Dies hat zum Vorteil, dass sie hohe Stoffwechselersparnisse erreichen und somit nicht erfrieren. Es Gibt allerdings den Nachteil, dass die Küken dann länger für ihre Entwicklung brauchen

 

Längere Entwicklung<Nicht sterben

 

Man sieht klar, dass man die verzögerte Entwicklung in Kauf nimmt, damit man nicht mit dem Leben bezahlen muss.
Natürlich wäre es aber auch nicht gut, gar nicht zu hungern und dafür gar keine Entwicklung durch zumachen… zwar wäre der Nutzen „gar keinen Hunger“ sehr hoch, aber die Kosten „ Keine Entwicklung“ wären sehr hoch.

 

Um einen guten Mittelweg zu finden gibt es das „ Optimalitätsmodell“ / „ Optimierungsmodell“
Es dient dazu, die größtmögliche Differenz zwischen Kosten und Nutzen zu finden, denn hier ist der „ Gewinn am höchsten“
Tiere haben dieses Modell sozusagen in ihrer Intuition 😉
Es lässt sich auch klar erkennen, wie hoch die Qualität eines Verhaltens ist ( z.B. in Kältestarre fallen), denn, desto höher die Vermehrungsrate ist, desto höher muss die Qualität sein.
Kann man sich eigentlich ganz gut so vorstellen : Der Bänker, mit dem hohen IQ, der sich wie ein Gentleman Verhält unter den Bären z.B. zeugt natürlich mehr nachkommen, als der der im Winterschlaf stecken bleibt. (ungünstiges Verhalten so lange winterschlaf zu halten, dass man keine Frau mehr abbekommt ;P)

 

Die daraus resultierende Zahl der Individuen einer Population bestimmt auch ihre genetisch bedingten Verhalten. Denn wenn es mehr Tiere gibt, die Verhaltensweisen Zufällig und unzufällig optimieren, desto mehr und schneller lernen andere Individuen daraus. Durch Selektion (aussieben) werden die schlechten verhaltensweisen aussortiert. Das funktioniert bei allen Tieren außer dem Mensch ( ja der Mensch ist ein Tier, ein dummes Tier)

Dadurch dass die eigene Nachkommenanzahl steigt, wenn man ein gutes Verhalten anwendet, hat man im ggs. Zu anderen einen klaren Evolutionsvorteil.
Man stelle sich vor, Frau Meier hat 8 Kinder. Viele davon sind dumm, aber die chance bei so vielen ist hoch, dass mindestens eines schlau ist ;P Im ggs. Dazu hat Herr Müller nur 2 Kinder… er kann also ganz schön Pech haben, wenn die beide doof sind.

 

Kooperation

In so eines großen Menge von Tieren funktioniert allerdings nichts ohne Kooperation. Dies beschreibt das gemeinsame Handeln von Tieren in sozialen Zusammenschlüssen. Dies hat zum Beispiel zum Vorteil, dass ein gemeinsamer Nahrungserwerb stattfindet, sowie eine gemeinsame Brutpflege. Außerdem hat man in einer großen Gruppe einen besseren Schutz vor Angreifern, kann sich besser Verteidigen und findet schneller einen Geschlechtspartner. Außerdem findet eine Arbeitsteilung statt.

Leider hat eine Kooperation nicht nur beim Menschen ( hehehe) Nachteile, sondern auch beim Tier. Seuchen breiten sich schneller aus und es gibt Intraspezifische Konkurrenz.

 

Altruismus

 

Damit das Verhalten in einer Gruppe funktionieren kann, sind die Tiere auf gegenseitige Hilfe angewiesen. Das scheinbar selbstlose helfen nennt sich Altruismus und die Chance, dass dieser eintritt, hängt eng mit dem Verwandtschaftsgrad zusammen, denn desto enger die Tiere verwandt sind, desto eher helfen sie sich. Der Helfer hat daraus vor allem den Vorteil, dass ein Teil der eigenen DNA ( den z.B. die Schwester auch hat) an die nächste Generation weitergegeben wird. Dies nennt sich dann Fitnessgewinn.
Wenn die Individuen nicht verwandt sind, nennt es sich Reziproker Altruismus. Diesmal erwartet der Helfende, dass das Opfer ihm in der nächsten Gelegenheit ( wenn er es z.b. nach Futter fragt, weil er hungert) auch Hilft. Wird nicht geholfen, hilft auch der ursprüngliche Helfer nicht mehr. Dieses Verhalten weisen vor allem Tiere mit gutem Gedächtnis auf.
Alles also nach der Regel „ Wie du mir, so ich dir – oder du hast glück und gibst meine Gene weiter“

Heißt auch „ tit for tat“
In Gruppen, in denen es häufig zu altruismus kommt, ist die Überlebenschance höher, denn einzelne stellen ihr eigenes Wohl zurück für das Wohl der Gruppe.

Da ich vorher die Fitness schon einmal aufgegriffen hatte, erkläre ich nun kurz die Begriffe:

Es gibt die direkte Fitness, das bezieht sich auf das weiter geben der eigenen Gene, an eigene Kinder und das eigene Überleben.
Außerdem gibt es die Indirekte Fitness, die bezieht sich darauf, dass zum Bsp. Geschwister mit einem Teil der eigenen Gene Kinder bekommen – nicht gerade die eigenen Kinder, aber auch irgendwie verwandt- und auch hier das Überleben

Die gesamt Fitness ist nur die Summe beider.

 

Um genauer auf die Fitness eingehen zu können, und wie diese mit dem Verwandtschaftsgrad zusammenhängt, gibt es die Hamilton Regel.

 

K<r*N

K=Kosten

r= Verwandtschaftsgrad

N= Nutzen

 

Mehr gibt es dazu auch ncith zu sagen ;P

Fassen wir also zusammen:
Die gesamt Fitness eines Individuums kann durch Alturismus erhöht werden.

Die Gruppe hat einen Selektionsvorteil in der Evolution.
Diese Verhaltensweisen werden sogar weitervererbt ( leider wieß ich nicht wie… ich dacht das wäre erziehungssache.. aber sagt man ja bei Menschen auch, dass viel vom Verhalten in den Genen liegt)
Desweiteren wird der Arterhalt gefördert, Verhaltensweisen, die dazu führen, nennt sich dann evolutionsstabiele Strategie.

Durch die Evolution setzen sich also nicht die Verhaltensweisen durch, die direkt gut sind für das Individuum, sondern die, die einen höheren Fitnessgewinn ergeben.

 

 

Eusozialität

 

Manche Tierarten schließen sich auch zu Staaten zusammen, (nicht gewollt, automatisch) dies bezeichnet man als Eusozialität. In solchen Staaten gibt es viel altruistisches Verhalten, Beispiele sind Nacktmulle, Ameisen, Termiten und Bienen. Wenn man sich die Kriterien für Eusozialität ansieht, merkt man, dass vor allem in Staaten die Indirekte Fitness wichtig ist.
Denn in einem Staat kommen immer sowohl fruchtbare als auch unfruchtbare Tiere vor, die dann auf die indir. Fitness setzen müssen, die sich nur unterstützen können. Es kommt also zu Kooperationen im Bereich der Brutpflege und der Nahrungsbesorgung. Außerdem leben in einem Staat immer mehrere überlappende Generationen.
Bei der Biene gibt es noch etwas speziell erwähnenswertes, bei ihr liegt eine Haplodiploidie vor. Das bedeutet, dass Weibchen aus befruchteten Eiern schlüpfen und Männchen aus unbefruchteten.
Wenn man sich jetzt fragt, warum die bienen altruistisch sind, dann kann man das mit der engen Verwandtschaft erklären, denn bei der Meiose liegen am ende nur 3 unterschiedliche Genome vor nicht 4 ( leider keine Zit das jetzt noch zu erklären, vllt vorm Abi^^) daraus folgen nach der Befruchtung verwandschaftsgrade von 100 – 50% … 100% entspräche einem Zwilling oder einem Klon, wobei normale Geschwister nur 50% =r aufweisen.

Sie helfen sich also weil sie so unglaublich ähnliche Gene haben.

 

Kommunikation

 

Die Tiere müssen sich natürlich auhc irgendwie verständigen, dies kann man sich mit dem Stuart Hall Modell erklären. Er sagt, dass jede Info erst codiert wird, dannwird das Signal gesendet, beim Empfänger wird es Dceodiert, die Info ist rein und darauf folgt eine Reaktion. Hieraus kann man auch ableiten, dass der Sender das Tier ist, das eine Verhaltensänderung bei einem anderen Individuum bewirken möchte, wohingegen der Empfänger sein Verhalten in gewisser weise ändern soll.

Als Forraussetzung müssen Sender und Empfänger natürlich den gleichen Code benutzen und die Kommunikation ist erst durch ein Feedback vollständig. Zudem darf sie nicht von der Umwelt verfälscht sein (andere Geräusche z.B.)und damit eindeutig und fehkerfrei.

Es gibt Olfaktorische Signale, die chemishc gebildet werden „Geruch“ heißt das auch^^ sie sind meist auf Pheromonen, signalstofen zur Übertragung. Diese haben den großen Vorteil, dass sie ohne Licht wahrnehmbar sind, lange andauern und große Entfernungen zurücklegen. Andererseits muss man sagen, dass sie von äußeren Einflüssen betroffen sind, wie dem Wind. Außerdem locken sie Fressfeinde an. Desweiteren gibt es noch arkustische Signale, Optische und Taktile.

 

Ritualisierung

Manchmal kommt es auch zur Ritualisierung. Das bedeutet, dass ein bestimmtes Verhalten seinen ursprünglichen Sinn verliert und dann der Kommunikation dient und somit Signalcharakter bekommt.

Ritualisierte Signale folgen immer einer strengen Reihenfolge ( damit sie nicht verwechselt werden), dienen zur verringerung der Individualdistanz ohne auslösung von Agression, sind unverwechselbar und Vereinfach oder oft überbetont und Wiederholt.
Zum Bsp. Im Balzverhalten der Albatrosse. Hier Taucht das „ Schnabelfechten“ auf, dies diente ursprünglich dem Kampf, nun aber der Verringerung der Individualdistanz.

 

Kosten und Nutzen der Kommunikation

 

Durch Warnrufe (Murmeltier) kann sich die Gruppe in Sicherheit bringen, allerdings entsteht durch den Rufenden eine höhere Gefahr vom Räuber entdeckt zu werden. Die gesamtfitness hat sich hier dennoch erhöht, dadurch kam es zu einem Selektionsvorteil. Auch das nutzen von Warnfarben ist eine Art der Kommunikation. Sie helfen dem Tier, nicht gefressen zu werden, da sie etwa Giftigkeit darstellen. Fressfeinde, die dies aber noch ncith gelernt haben, fressen das Tier dennoch, welches vorher ienen hohen Aufwand mit dem Produzieren der Farbstoffe hatte.

 

Aggressionsverhalten ( Agonie, Konflikt)

 

Es gibt grob zwei Arten von Agression zu unterscheiden, innerartliche (intraspezifisch) die Konkurrenz um Revier, Geschlechtspartner und Nahrung und die zwischenartliche (Interspezifische) wie es bei Räuber- Beute Beziehungen der Fall ist.

 

Die Intensität kann sich von der Absicht der Agression her stark unterscheiden.

In einer steigerung würde zuerst Imponiert machen, das heißt, man macht sich groß und macht grausame Geräusche, damit ängstliche Angreifer das feld räumen. Darauf wird gedroht, Zähne gefletscht, waffen gezeigt.

Dann kommte es zum kommentkampf, er findet unter ´Regeln statt, dient nicht dazu den anderen zu versletzen oder gar zu töten und die Waffen werden somit auch nicht mit voller Wucht eingesetzt. Meist endet dieset Kampf mit der Flucht des unterlegenen. Wenn allerdings der Kampf umzäunt ist, können die Tiere sich nicht aus dem Weg gehen und es kommt zum Beschädigungskampf, ohne Tötungshemmung. Dieser endet mit dem Tot der Unterlegenen.

 

Damit das nicht zu oft vorkommt, da das Innerartlich gruppen zahlenmäßig schwächen würde und diese während eines Kampfes leichter von außen angreifbar ist, gibt es Methoden zur Aggressionskontrolle. Zum einen das Drohen und Imponieren à viele Kämpfe enden damit schon, bevor sie überhaupt angefangen haben. Beschwichtigungs und Demutsgebärden : der Unterlegene macht sich klein und weint z.B. das machen Tiere ohne Fluchtbereitschaft, andernfalls würde ein Individuum einfach weglaufen.
Ritualisierte Verhaltensweisen: es werden Verhaltensweisen aus der Jungenpflege angewandt um Tötungshemmungen hervorzurufen.
Flucht / Migration: manche Tiere fliehen und verlassen sogar ihren Verband. Mit Begrüßungszeremonien kann man seine Erfurcht beweisen bevor es zu einem Kampf kommt und Absichten klären. Auch Hirarchen helfen, denn durch sie sind Ränge klar eingeteilt und es gibt weniger Streitigkeiten. Auch Das Territorialverhalten ( markieren des Reviers) spielt eine große Rolle, denn dadurch kommen seltener Eindringllinge versehentlich ins Revier.

 

 

Wozu die ganze Agression?
Es gibt hierfür die endogene Erklärung, dass es am Hormon Testosteron liegt und die Exogene, dass es sich um Verteidigung und Konkurrenz um begrenzte Ressourcen geht, wie Revier, Nahrung, Partner)

 

Die Ultimate Erklärung ist eine simple Fitnesssteigerung

 

 

 

Sexualverhalten

 

Da sich die Fitness im Fortpflanzungserfolg messen lässt, ist auch dieses sehr wichtig. Artgenossen sind konkurrenten, müssen aber auch kooperieren um einen Fitnessgewinn zu erreichen.

Der ganze Prozess beginnt mit einer Partnerfindung. Es wird nach einem fortpflanzungsfähigen Tier der selben Art gesucht. Begonnen wird mit einer Grobsynchronisation, z.B. mit der Wanderung zu Brutplätzen und Laichplätzen, denn dort treffen viele gleiche Tiere aufeinander.
Darauf wird der Artgenosse erkannt und es werden Signale ausgetauscht. Signale im sexualverhalten heißen Ornamente. Es gibt olfaktorische, optische und Akustische. Die Gesamtheit dieser heißt sexualtracht.

Darauf kommte es zur Partnerbindung. Identifizierung der Artzugehörigkeit, überwindung der Individualdistanz ohne Aggression und einer Feinsynchronisation damit die Paarung vollzogen werden kann. All diese verhalten die Probleme im Sexualverhalten überwinden nennt man Balzverhalten.

Diese zeigen sich in unterschiedlichen Paarungssystemen.

 

Monogamie: Ein Weibchen und ein Männchen haben einen oder mehrere gemeinsame Fortpflanzungszyklen.

In der Polygamie gibt es viele unterteilungen:

Polyandrie: ein Weibchen mit vielen Männchen

Polygynie: ein Männchen mit vielen Weibchen

Polygynandrie: jeder mit jedem

Diese Paarungssysteme sind nicht vererbt und können innerhalb der Art variieren, abhöngig von der ökologischen Situation

 

Vor und Nachteile lasse ich aus Zeitgründen aus .. es ist halb 12 -.- und infantizid auch

 

 

 

 

Evolution

 

Als nächsten großen Themenbereich habe ich die Evolution gelernt… oder lerne gerade darüber.

Es gibt 1,5 mio rezente beschriebene ARTEN UND SEHR VIELE MEHR…blablbalbal

 

Man nimmt sogar an, dass nur 1% aller Arten beschireben wurde o.O
Wie diese Arten zustande kamen wurde in vielen Evolutionstheorien beschrieben.
Zum einen gab es da den Schöpfungsakt- Ansatz der besagt, dass alle arten schon immer da waren, weil Gott sie gemacht hat. Konstanz der Arten nennt sich das. Auf der anderen Seite gab es die Evolution, sie stand für Entwicklung und einen stetigen Artenwandel.

Schöpfungstheorie: linne

Katastrophentheorie: Cuvier

Stufentheorie: Lamarck

Selektionstheorie (richtig) Darwin und a.r. wallace (der arme wird immer vergessen)

 

Lamarck war der Meinung, dass Tiere einen Vervollkommnungstrieb haben und aktiv ihre organe durch nutzen und nicht nutzen verändern und dies an die nächste Generation weiter geben. Er steht also für eine aktive Anpassung.
Darwin und Wallace hingegen waren der meinung, dass es zu zufälligen mutationen kam, die einen selektionsvorteil hatten und somit nicht aussortiert wurden von der Evolution sondern durch struggle of life und survival oft he fittest weiter gekommen sind. Sie produzieren eine überzahl an nachkommen, die Individuenzahl bleibt durch Selektion allerdings gleich. Sie gehen von einer Konkurrenz aus, da Ressourcen begrenzt sind. Zudem gibt es eine Variabilität, das heißt, dass nicht alle individuen gleich sind, es gibt Varianten (heute genetische Variabilität)

In dieser Theorie gibt es ungleiche Fortpflanzungschancen, denn die an die Umwelt am besten Angepasste Variante hat den größten Fitness Gewinn.

Die Anpassung hier erfolgt passiv, die veränderung tritt also vor den umweltanforderungen auf.

 

 

Beurteilung von Ähnlichkeiten

 

Viele Strukturen in Lebewesen weisen Ähnlichkeiten auf, die auf einen gleichen Bauplan zurückzuführen sind.

Es gibt zum bsp. Homologien in der Anatomie, diese Entwicklung ist divergent, d.h. sie geht von einer Ursprungsform in viele Richtungen.
Oft haben diese Gliedmaßen zwar hohe Ähnlichkeit, aber dennoch nicht die gleiche Funktion. Dies ist dennoch oft ein Zeichen von Verwandtschaft.
Die Abwandlungen vom Grundbauplan entsteht durch Selektionsdrücke.
Eine Homologie ist also eine Ähnlichkeit in Folge einer gemeinsamen Abstammung, um diese allerdings genauer zu bestimmen muss ein kriterium dieser 3 erfüllt sein:

 

Kriterium der Lage: in einem vergleichbaren Gefügesystem müssen die Strukturen die gleiche Lage einnehmen

Kriterium der spezifischen Qualität: ein komplex muss in zahlreichen einzelmerkmalen auffallend übereinstimmen.
Kriterium der Stetigkeit:

Die Struktuern sind über Zwischenformen verknüpft.

 

 

Rudimente

 

 

 

Das sind im Laufe der Evolution zurückgebildete Merkmale, organe und Strukturen, die häufig keine Funktion mehr haben. Wie z.b. Körperbehaarung, Weißheitszähne, Wurmfortsatz des Blinddarms, Steißbein

 

Das Steißbein kann aber z.b. durch Mutation wieder zu einem Schwanz werden,…

 

Das heißt dann

 

Atavismus

 

Ein Atavismus ist ein im laufe der evolution zurückgebildetes Merkma, dessen genetisches material noch in unserer DNA steckt, aber blockiert ist, durch Mutation können diese wieder auftreten.

Beispiele sind eine 3. Brustwarze, kaum Ohrmuskulatur, ein steißbein-schwanz, und extreme Körperbehaarung.

 

Analogie

 

Eine analogie ist eine Ähnlichkeit die im ggs zu einer homologie nichts mit verwandtschaft zu tun hat. Sie haben die gleiche funktion in unterschiedlichen Organismen, als Ergebnis ähnlicher Anpassungsvorgänge an gleiche Umweltbedingungen.

Hierbei handelt es sich nicht um eine divergente Entwicklung sindern eine konvergente, denn sie entspringt von vielen grundformen parallel.

 

 

Homologien aus dem bereich der molekularbilologie

 

Irgendwie muss man das auch nachweisen können und das geschieht z.b. über den Serum Präzipitin test

 

Er läuft wie folgt ab:

Man entnimmt einem menshcen z.b. Blut, zentrifugiert es und entfernt die Blutgerinner. Darauf injiziiert man das blutserum einen Versuchstier wie einem Hasen. Dieser Hase bildet 100% passende Antikörper aus, die man aus dem Hasenblut im folgenden extrahiert. Schüttet man diese Antikörper dann in die Menschenblut probe ergibt die Ausflockungsrate 100%, werden diese zu einem Affenblut zum bsp gegeben, ist diese rate niedriger. Je höher die Rate also ist, desto näher ist man mit der Person verwandt, die die ursprüngliche Blutprobe abgegeben hat.

 

Aber weil eine Methode zu wenig zum auswendiglernen ist gibt es noch ein paar andere:

Die Aminosäuresequenzanalyse.
Hierbei werden einfach die As. Sequenzen aus proteinen, die jedes tier hat, verglichen und desto mehr „fehler“ es gibt, desto früher muss die entwicklung sich gespalten haben, da dadurch in der konvergenten entwicklung mehr mutationen möglich sind.

 

Zudem noch eine DNA Hybridisierung und eine DNA sequenzierung.

Hab aber mal wieder um 6 nach 00:00 keine Lust mehr 😛

 

 

Diesmal wars etwas informeller als Reli, immerhin hab ich auch fast alles aus dem Gedächtnis aufgeschrieben… ich hoffe der Test in 7-8 Stunden läuft gut ;P

 

Die Rechtschreibung schau ich mir später an, am Ende hat die Konzentration nachgelassen… gute Nacht und bis Bald ;*

Eure Melli

 

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3 Gedanken zu “Biologieklausur 12.2

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