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Kosten Nutzen Analyse Biologie

Kosten Nutzen Analyse Biologie

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Womöglich kennst Du das Prinzip der Kosten-Nutzen-Analyse aus der Wirtschaft. Dort kann man mit diesem Prinzip analysieren, ob eine Investition lohnenswert ist oder nicht.

Dieses Prinzip ist auch auf die Verhaltensbiologie von Tieren übertragbar, indem die Kosten und Nutzen bestimmter Verhaltensweisen von Tieren verglichen werden.

Kosten-Nutzen-Analyse Definition Biologie

Die Kosten-Nutzen-Analyse ist ein Prinzip, welches aus der Wirtschaftswissenschaft stammt. Hiermit ist es möglich, den Kosten eines Gutes oder einer Aktion den Nutzen gegenüberzustellen.

Bei Tieren ist es insbesondere wichtig, die Relevanz und den Nutzen einer bestimmten Verhaltensweise abzuwägen, um kostbare Energie einzusparen. Somit findet dieses Prinzip der Kosten-Nutzen-Analyse auch Anwendung in der Biologie.

Die Kosten-Nutzen-Analyse kann auch als Energiebilanz von aufgewendeter und aufgenommener Energie betrachtet werden. Die Kosten für eine bestimmte Verhaltensweise werden mit dem Nutzen dieser in Verhältnis gebracht.

Wenn der Nutzen einer Verhaltensweise für das Individuum höher ist, als dessen Kosten, ist die Energiebilanz positiv und das Verhalten wird ausgeführt. Der Grund für diese Kosten-Nutzen-Analyse ist der, dass das Tier für alle Aktivitäten nur begrenzt Energie und Zeit zur Verfügung hat und es sich somit nicht leisten kann Verhaltensweise zu etablieren, die mehr Kosten als Nutzen haben.

Kosten-Nutzen-Analyse Beispiel

Nahezu alle Verhaltensweisen von Tieren passieren nach dem Prinzip der Kosten-Nutzen-Analyse. Ein anschauliches Beispiel dafür wäre das Territorialverhalten.

Territorialverhalten

Unter dem Territorialverhalten versteht man eine Verhaltensweise von Tieren, durch die sie den Artgenossen einen Eintritt in das eigene Habitat verweigert. Bei der Verteidigung des Territoriums werden zum Teil heftige Kämpfe ausgetragen.

Das Territorialverhalten kostet die Tiere eine große Menge an Energie, weil sie durch mögliche Kämpfe oder das ständige Bewachen des eigenen Reviers viel Energie aufwenden müssen. Jedoch ist der Nutzen für dieses Verhalten für einige Tiere auch sehr hoch. Durch die Sicherung von Nahrungsquellen und den Schutz der Jungtiere und Artgenossen steigern sie ihre eigene reproduktive Fitness.

Die Fitness eines Tieres ist der Beitrag, den das Individuum durch Fortpflanzung zum Erhalt des Genpools, leistet.

Ein Beispiel, bei dem die Kosten die Nutzen des Territorialverhaltens überragen, ist der Stachelleguan, der in Mittel- und Südamerika zu finden ist.

Der Yarrow-Stachelleguan lebt in Gegenden, in denen es im Sommer sehr heiß wird, deswegen sind Anpassungen seiner Verhaltensweise für das Überleben relevant. Normalerweise üben die männlichen Tiere dieser Art ein starkes territoriales Verhalten aus, für welches hauptsächlich das Hormon Testosteron zuständig ist.

In einem Experiment haben Forschende einige männliche Tiere mit Testosteron behandelt und daraufhin deren Territorialverhalten an heißen Sommertagen beobachtet. Dabei konnten sie feststellen, dass die behandelten Tiere ein deutliches ausgeprägteres Territorialverhalten gezeigt haben, im Vergleich zu den normalen Tieren. Zudem konnte beobachtet werden, dass bei den mit Testosteron behandelten Tiere keine Verbesserung der Fitness stattgefunden hat.

Somit konnte herausgefunden werden, dass die Yarrow-Stachelleguane im Sommer ein verringertes Territorialverhalten zeigen, weil hier, durch die extreme Hitze, die Kosten des Verhaltens den Nutzen übersteigen.

Wenn Du mehr zum Territorialverhalten wissen möchtest, dann schau Dir gerne die Erklärung dazu an.

Kosten und Nutzen der Kommunikation Biologie

Sicherlich weißt Du, dass Hunde bellen oder Pferde wiehern, um sich mit anderen Artgenossen zu verständigen. Doch es gibt noch weitere Formen der Kommunikation zwischen Tieren:

  • akustische Kommunikation: Lautäußerungen, z. B. Vogelgesang, Bellen von Hunden

  • optische Kommunikation: Bewegungen, Form oder Farbe, z. B. Zähnefletschen eines Raubtiers, Aufplustern bei Vögeln

  • chemische Signale: Duftmarken, Pheromone, z. B. Duftmarken setzen bei Hunden

Die Funktionen dieser Kommunikationsweisen sind vielfältig. So kann die Kommunikation für Tiere ein Schutz vor Fressfeinden sein, die Nahrungssuche unterstützen, Artgenossen warnen, Sexualpartner anlocken oder auch das Revier verteidigen.

Obwohl die Kosten für die Kommunikation bei Tieren sehr hoch sind, ist der Nutzen deutlich höher. Das kann man daran erkennen, dass nahezu alle höherentwickelten Tierarten Kommunikation betreiben.

Mehr zum Thema Kommunikation unter Tieren findest Du in der Erklärung "Kommunikation Biologie".

Kosten-Nutzen-Analyse Paarungssysteme

In der Tierwelt existieren verschiedene Typen von Paarungssystemen, die so auch jeweils durch eine Kosten-Nutzen-Analyse abgewogen werden können.

Paarungssysteme beschreiben die Art und Dauer des Zusammenlebens in einer Partnerschaft bei Lebewesen. Dabei kann zwischen einer Monogamie und Polygamie unterschieden werden.

  • Monogamie: ein exklusiver Fortpflanzungspartner für gesamtes Leben oder Brutsaison

  • Polygamie: Fortpflanzungspartner paaren sich mehrfach mit verschiedenen Partnern

    • Polygynie: Männchen paart sich mit vielen verschiedenen Weibchen, Brutpflege übernimmt Weibchen

    • Polyandrie: Weibchen paart sich verschiedene Männchen, Männchen übernimmt Brutpflege

PaarungssystemKostenNutzen
Monogamiegeringere Fitness
  • nur einmal Partnersuche
  • gemeinsame Brutpflege
Polygamiehäufige Partnersuche (hohe Energiekosten)hohe Fitness

In der Erklärung "Paarungssysteme" kannst Du noch mehr zum Thema erfahren.

Erdmännchen Kosten-Nutzen-Analyse

Vielleicht hast Du Erdmännchen schon einmal im Zoo beobachten können und festgestellt, dass häufig ein Tier auf einer Erhöhung steht und nach möglichen Gefahren Ausschau hält.

Erdmännchen sind dafür bekannt, sehr sozial zu sein. Sie leben in einer Kolonie mit ca. 30 Tieren, in denen jedes Tier eine Aufgabe hat. Das Erdmännchen, das Du im Zoo am besten beobachten kannst, ist der Wächter. Dieses Tier stellt sich auf dem Bau auf die Hinterbeine und hält dort Ausschau nach Feinden.

Im Alarmfall gibt das Erdmännchen ein Geräusch von sich und die übrigen Tiere fliehen in den Bau. Diese Verhaltensweise kostet viel Energie, jedoch hat sie einen solch großen Nutzen für die die einzelnen Tiere, dass die trotzdem durchgeführt wird.

Kosten Nutzen Analyse Kosten Nutzen Analyse bei Erdmännchen Territorialverhalten Erdmännchen StudySmarterAbbildung 1: Erdmännchen bewacht den Bau

Infantizid

Beim Infantizid handelt es sich um eine Verhaltensweise unter Tieren, bei der der Nachwuchs durch Artgenossen für den individuellen Vorteil getötet wird.

Die Verhaltensweise des Infantizids wurde bei verschiedenen Säugetieren beobachtet, unter anderem bei den, als extrem sozial bekannten, Erdmännchen. Ein Grund für dieses Verhalten kann etwa die Beseitigung potenzieller Rivalen, Schutz des eigenen Territoriums oder das Gewinnen einer Nahrungsquelle sein.

Bei dieser Verhaltensweise ist der Nutzen für das individuelle Tier häufig die Steigerung der eigenen reproduktiven Fitness und der des Nachwuchses.

In einer separaten Erklärung zum Infantizid erfährst Du noch mehr Gründe für dieses Verhalten.

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Kosten-Nutzen-Analyse Biologie – Das Wichtigste

  • Die Kosten-Nutzen-Analyse ist ursprünglich ein Prinzip aus der Wirtschaftswissenschaft.

  • In der Biologie wird bei dem Prinzip der Kosten-Nutzen-Analyse die Energiebilanz von aufgewendeter und aufgenommener Energie für bestimmte Verhaltensweise betrachtet.

  • Das Territorialverhalten ist ein Beispiel, bei dem die Kosten-Nutzen-Analyse angewendet werden kann.

  • Die Kommunikation unter Tieren kostet viel Energie, hat aber auch einen großen Nutzen für das individuelle Tier und die Gruppe.

  • Die verschiedenen Paarungssysteme haben jeweils eigene Kosten und Nutzen, die bei jeder Art anders gewertet werden.

  • Erdmännchen sind bekannt für ihr soziales Verhalten in der Gruppe, in der jeder eine Aufgabe hat und die anderen vor Gefahren warnt.


Nachweise

  1. David Sadava et al. (2019). Purves Biologie. Springer.
  2. Abbildung 1: Erdmännchen bewacht den Bau (https://pixabay.com/de/photos/erdm%c3%a4nnchen-tier-natur-zoo-3314348/) licensed by CC0 (https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/deed.de).

Häufig gestellte Fragen zum Thema Kosten Nutzen Analyse Biologie

Bei einer Kosten-Nutzen-Analyse in der Biologie wird die Funktion, die eine bestimmte Verhaltensweise für ein Tier hat, dem Aufwand gegenübergestellt. 

Eine Kosten-Nutzen-Analyse ist dann sinnvoll, wenn hohe Kosten für eine bestimmte Verhaltensweise einem geringen Nutzen gegenüberstehen. Das Verhalten wird nämlich nur ausgeführt, wenn der Nutzen höher ist als die Kosten.  

Finales Kosten Nutzen Analyse Biologie Quiz

Frage

Aus welchem Bereich der Wissenschaft stammt das Prinzip der Kosten-Nutzen-Analyse ursprünglich?

Antwort anzeigen

Antwort

Sie kommt eigentlich aus der Wirtschaftswissenschaft.

Frage anzeigen

Frage

Welche Aspekte werden bei der Kosten-Nutzen-Analyse betrachtet?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Energie/Aufwand für eine bestimmte Verhaltensweise
  • Nutzen, den diese Verhaltensweise für das jeweilige Tier hat

Frage anzeigen

Frage

Ergänze die folgende Aussage:

Die Kosten-Nutzen-Analyse ist die Energiebilanz von ...

Antwort anzeigen

Antwort

Die Kosten-Nutzen-Analyse ist die Energiebilanz von aufgenommener und aufgewendeter Energie.

Frage anzeigen

Frage

Worauf wirkt sich eine nützliche Verhaltensweise langfristig positiv aus?

Antwort anzeigen

Antwort

auf die Fitness des Tiers

Frage anzeigen

Frage

Was ist die Polygynie?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Polygynie ist ein Paarungssystem, bei dem sich das Männchen mit verschiedenen Weibchen paart und das Weibchen allein für die Brutpflege verantwortlich ist.

Frage anzeigen

Frage

Welchen Nutzen hat die Monogamie im Tierreich?

Antwort anzeigen

Antwort

  • einmalige Partnersuche 
  • gemeinsame Brutpflege 

Frage anzeigen

Frage

Welche Kosten hat die Monogamie im Tierreich?

Antwort anzeigen

Antwort

geringere Fitness der Tiere

Frage anzeigen

Frage

Stimmt die folgende Aussage?

Ändern sich die Umweltfaktoren, so ändert sich auch die Kosten-Nutzen-Analyse.

Antwort anzeigen

Antwort

wahr

Frage anzeigen

Frage

Was ist ein Paarungssystem?

Antwort anzeigen

Antwort

Paarungssysteme beschreiben die Art und Dauer des Zusammenlebens in einer Partnerschaft bei Lebewesen. Dabei kann zwischen einer Monogamie und Polygamie unterschieden werden.

Frage anzeigen

Frage

Welche Arten der Kommunikation unter Tieren gibt es?

Antwort anzeigen

Antwort

  • akustische Kommunikation: Lautäußerungen, z. B. Vogelgesang, Bellen von Hunden

  • optische Kommunikation: Bewegungen, Form oder Farbe, z. B. Zähnefletschen eines Raubtiers, Aufplustern bei Vögeln

  • chemische SignaleDuftmarken, Pheromone, z. B. Duftmarken setzen bei Hunden

Frage anzeigen

Frage

Was sind mögliche Nutzen für die Kommunikation unter Tieren?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Warnung vor Gefahren (z. B.: Fressfeinde)
  • Nahrungssuche 
  • Suche nach Fortpflanzungspartnern 
  • Verteidigung des Reviers

Frage anzeigen

Frage

Was versteht man unter dem Territorialverhalten?

Antwort anzeigen

Antwort

Unter dem Territorialverhalten versteht man eine Verhaltensweise von Tieren, durch die sie den Artgenossen einen Eintritt in das eigene Habitat verweigert. Dieses Verhalten kann auch aggressiv ablaufen. 

Frage anzeigen

Frage

Wann führt ein Tier eine Verhaltensweise aus?

Antwort anzeigen

Antwort

wenn der Nutzen die Kosten übersteigt

Frage anzeigen

Frage

Warum findet der Infantizid bei manchen Säugetiergruppen statt?

Antwort anzeigen

Antwort

Der Infantizid findet statt, wenn Tiere Rivalen schwächen möchten, Zugang zu einer Nahrungsquelle haben wollen oder auch zum Schutz des eigenen Habitats.

Frage anzeigen

Frage

Was versteht man unter der reproduktiven Fitness?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Fitness eines Tieres ist der Beitrag, den das Individuum durch Fortpflanzung zum Erhalt des Genpools, leistet.

Frage anzeigen

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