Mechanismen des Verhaltens an der Universität Bayreuth

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Erläutern Sie an einem Beispiel aus der Vorlesung,, was man unter "ultimaten" und was under "proximaten" Faktoren versteht!

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Kommunikation bei nordamerikanischen Leuchtkäfern

  1. Was bezeichnet man hier als "femme fatale"?
  2. Was machen die dazugehörigen arteigenen Männchen, um an ihre Weibchen zu kommen?
  3. Wieso werden die blinkenden Käfer nicht sofort entdeckt und gefressen? 
  4. Wie ist es möglich, dass eine #femme fatale" unterschiedliche Lichtblitze produzieren kann?

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Reafferenzprinzip: 

Argumentieren Sie mit Hilfe des Reafferenzprinzips, wieso man nicht lachen muss wenn man sich selbst kitzelt! Verwenden Sie dabei die Begriffe "Efferenzkopie", "höheres Zentrum, "Weiterleitung einer Differenz". Was wäre Afferenz? Was wäre Efferenz?

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Tinbergens Fragen: Welche vier klassischen Fragen kann man an Verhaltensleistungen stellen?

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Welche beiden Fähigkeiten setzt Navigation voraus?

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We funktioniert die Entfernungsweisung im Schwänzeltanz von Apis mellifera?

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Wie funktioniert die Richtungsweisung im Schwänzeltanz von Apis florea?

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Eine normal aufgewachsene männliche Sumpfammer verliert eine gewisse Zeit nach ihrer sensiblen Phase ihr Gehör. Gehen Sie davon aus, dass der adulte Vogel dann dennoch singt: Welchen Unterschied macht es, ob der Hörverlust vor oder nach der sensomotorischen Phase stattgefunden hat. Interpretieren Sie diesen Befund! 

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Die Mauthner-Zellen sind die größten Zellen im Mauthner Zell-assoziierten C-Start-Netzwerk. Welche Aufgaben erfüllen sie in diesem? 

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Nach akustischer Stimulation messen Sie in der Mauthner Zelle Veränderungen des Membranpotentials nach etwa 2 ms. Welche Rückschlüsse können Sie aus der Latenz ziehen? Welche Bedeutung spielen chemische Synapsen für Ihre Überlegungen?

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  1. Wo ist die endogene circadiane Uhr in Grillen lokalisiert?
  2. Beschreiben Sie kurz das Experiment, mit dessen Hilfe man dies zeigen konnte!
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Mechanismen des Verhaltens

Erläutern Sie an einem Beispiel aus der Vorlesung,, was man unter "ultimaten" und was under "proximaten" Faktoren versteht!

  • proximat: Frage nach dem Wie: Funktion bzw. Mechanismus --> Orthoptera: Kommunikation durch Stridulation (Schrillkante gegen Schrillader) ergiebt ein bestimmtes Muster (Gesang), welches über das Tymponalorgan wahrgenommen wird
  • ultimat: Frage nach dem Wozu: Evolution: bestimmtes Muster ermöglicht Artzuordnung, unterschiede im Gesang je nach Kontext (Rivalengesang, Calling Song, Werbegesang) 

Mechanismen des Verhaltens

Kommunikation bei nordamerikanischen Leuchtkäfern

  1. Was bezeichnet man hier als "femme fatale"?
  2. Was machen die dazugehörigen arteigenen Männchen, um an ihre Weibchen zu kommen?
  3. Wieso werden die blinkenden Käfer nicht sofort entdeckt und gefressen? 
  4. Wie ist es möglich, dass eine #femme fatale" unterschiedliche Lichtblitze produzieren kann?
  1. Versicolor-Weibchen locken Männchen anderer Arten an (durch Imitation artfremder Leuchtmuster / Antwortblitze), um dieses dann auf zu fressen
  2. tarnen sich als Beute und fliegen tiefer
  3. - Photinus besitzen Lucibufagin in Ei, Larve und Imago. Dieses ist toxisch und wirkt wie ein Herzglykosid (femme fatale wird von Beutegreifern verschmäht, nach dem sie ein Photinus Männchen gefressen hat)                                         - Reflexbluten bei Gefahr: kann dem Beutegreifer schon vor dem Fressen etwas über das Gift "verraten" 
  4. Zusammenspiel aus NO-Dosis und Selbst-Inakivierung: Beeinflussung der Octopamin-Freisetzung un der NO-Synthese (Beeinflussung der Innervierung der Nerven) 

Mechanismen des Verhaltens

Reafferenzprinzip: 

Argumentieren Sie mit Hilfe des Reafferenzprinzips, wieso man nicht lachen muss wenn man sich selbst kitzelt! Verwenden Sie dabei die Begriffe "Efferenzkopie", "höheres Zentrum, "Weiterleitung einer Differenz". Was wäre Afferenz? Was wäre Efferenz?

Ein höheres Zentrum (ZN) sendet ein motorisches Kommando (Efferenz) an das senomotorische System --> Hand soll Bein kitzeln. 

Dies funktioniert über ein nachgeschaltetes untergeordnets Zentrum (Z1).

Die Muskeln (Effektoren) führen die Bewegung aus. 

In ZN wird eine Efferenzkopie (Kopie des Kommandos) gespeichert und dazu genutzt, das erwartete Feedback zu berechnen. 

Die Efferenzkopie wird mit der Reafferenz verglichen. 

Die Afferenz sind die Infos die von verschieden Rezeptoren am Bein wahrgenommen und zu Z1 gesendet werden. 

Die Abweichung zwischen Efferenzkopie und Afferenz ist sehr gering / gleich 0 --> wird als nicht "kitzlig" empfunden 


Andere Personen kitzeln: Vorhersage ist ungenau und so die Differenz größer 

Mechanismen des Verhaltens

Tinbergens Fragen: Welche vier klassischen Fragen kann man an Verhaltensleistungen stellen?

Frage nach 

- proximaten Ursachen (Wie)

- der Entwicklung des Verhaltens (Ontogenie)

- Ultimaten Funktionen (Wozu) 

- des phylogenetischen Ursprungs 

Mechanismen des Verhaltens

Welche beiden Fähigkeiten setzt Navigation voraus?

- Innerer Kompass

- aktuellen Standpunkt in Relation zur zurückgelegten Strecke / dem Ziel setzen können 

Mechanismen des Verhaltens

We funktioniert die Entfernungsweisung im Schwänzeltanz von Apis mellifera?

umso langsamer sich die Sammlerin auf der Schwänzelstrecke bewegt , desto weiter weg ist die Futterquelle >< schnellere Bewegung = Futterquelle ist näher am Nest 

Mechanismen des Verhaltens

Wie funktioniert die Richtungsweisung im Schwänzeltanz von Apis florea?

Apis florea tanzt immer auf der Horizontalen unter freiem Himmel und zeigt exakt die Richtung zum Ziel an 


(Nicht verwechseln mit Apis mellifera, welche sich an der Sonne orientiert und auf der Vertikalen tanzt!!!)

Mechanismen des Verhaltens

Eine normal aufgewachsene männliche Sumpfammer verliert eine gewisse Zeit nach ihrer sensiblen Phase ihr Gehör. Gehen Sie davon aus, dass der adulte Vogel dann dennoch singt: Welchen Unterschied macht es, ob der Hörverlust vor oder nach der sensomotorischen Phase stattgefunden hat. Interpretieren Sie diesen Befund! 

  1. vor der sensomotorischen Phase: 
    • Hat den Gesang adulter Tiere gehört
    • Besitzt angeborene Matrize --> arteigener Gesang
    • Aber auditives Feedback nicht mehr möglich --> Anpassung der Matrzie durch Erfahrung nicht möglich (modifizierte Matrize) --> Gesang vereinfacht, andere Dauer und Frequenz wie normaler Adultgesang 
  2. nach der sensomotorischen Phase: 
    • angeborene Matrzie wurde schon modifiziert --> motor. Programm -> ermöglicht "normalen" Adultgesang  


Mechanismen des Verhaltens

Die Mauthner-Zellen sind die größten Zellen im Mauthner Zell-assoziierten C-Start-Netzwerk. Welche Aufgaben erfüllen sie in diesem? 

Informationsintegration 


bietet ohne Lernvorgang abrufbares Verhalten, z. B. C-Start --> entscheiden, ob dieser ausgeführt werden soll 

Mechanismen des Verhaltens

Nach akustischer Stimulation messen Sie in der Mauthner Zelle Veränderungen des Membranpotentials nach etwa 2 ms. Welche Rückschlüsse können Sie aus der Latenz ziehen? Welche Bedeutung spielen chemische Synapsen für Ihre Überlegungen?

  • Beim Auslösen des C-Starts nur ein Neuron nötig, gesamtes Netzwerk besteht nur aus wenigen 100 Neuronen
  • es wird auf diese Weise keine Zeit in einem Entscheidungsnetzwerk "vergeudet" --> keine weiter große Vorverarbeitung von Informationen (Mauthner-Zelle alleine entscheidet)
  • großer Durchmesser: 50 bis 100 Mikrometer


Zusätzliche Erklärung: an jeder chem. Synapse -->1 bis 2 ms, gäbe es viele Stationen, würde sich die benötigte Zeit an jeder Synapse summieren und eine Entscheidung entsprechend lang dauern 

Mechanismen des Verhaltens

  1. Wo ist die endogene circadiane Uhr in Grillen lokalisiert?
  2. Beschreiben Sie kurz das Experiment, mit dessen Hilfe man dies zeigen konnte!
  1. Lokalisiert im Bereich des Optic lobe
  2. Abtrennung der Retina --> Tier erblindet und Rhytmus besteht       bzw.         Abtrennung des optischen Lobus --> Verlust des Rhythmus 


Mechanismen des Verhaltens

Schildern Sie kurz 3 wichtige Entdeckungen oder Konzepte des bekannten Verhaltensforschers Konrad Lorenz!

  • Prägung z. B. bei Entenvögeln: In einer sensiblen Phase legt etwas fest --> z. B. legt die sensible Phase nach dem schlüpfen fest, wem Küken folgen (Erkennen der Mutter ist nicht angeboren 
  • Psychohydraulisches Instinktmodell: Verhalten und die Intensität von Verhalten / Reaktionen hängt von äußeren Reizen und dem inneren Antrieb ab
  • Kindchenschema: ein einfaches Merkmal dient als Schlüsselreiz und löst das Gefühl "süß" bzw. "zuwendungsbedürftig" aus
  • Erbkoordination: Manche Bewegungen sind festgelegt und laufen standardisiert ab z. B. einrollen eines Eis aber auch anderen Gegenständen ins Nest (Graugans) 

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