Kulturelle und genetische Evolution des Verhaltens

Zusammenfassung

Die Evolution des Verhaltens kann seine Ursache in sozialen Strukturen einer Lebensgemeinschaft haben oder eine genetische Grundlage besitzen. Mit spieltheoretischen Modellen untersuchen wir zunächst die Stabilität bzw. Instabilität von Verhaltensmuster wie Kooperation, Verweigerung von Zusammenarbeit und Altruismus („Selbstaufopferung“). Am Beispiel der Hausbiene wird die These eines Zusammenhangs zwischen Genetik und altruistischem Verhalten der Arbeitsbienen im Bienenstock zu Gunsten der Königin vorgestellt. Mit weiteren Beispielen aus der Tierwelt wird die Evolution von kulturellem und genetisch bedingtem Verhalten belegt.

Am Ende des Kapitels stehen Aufgaben, für die wir Lösungsvorschläge im Kapitel 20 des Anhangs geben. Das Lernen und Verstehen der Inhalte wird durch ein Glossar unterstützt.

Glossar

Altruismus

Selbstlose Aktivitäten eines Individuums zum Nutzen aller Mitglieder einer Gemeinschaft oder Gruppe. Hierbei wird Nutzen mit dem Reproduktionspotenzial der Gemeinschaft gleichgesetzt.

Chromosomensatz

Das Kerngenom jedes eukaryotischen Lebewesens (Pilze, Pflanzen und Tiere) enthält eine für die Art charakteristische Anzahl von Chromosomen. Bei geschlechtlicher Vermehrung erhält ein Lebewesen von beiden Elternteilen die gleiche Anzahl von Chromosomen. In jeder Zelle finden wir also Paare elterliche Chromosomen, die sich in ihrer mikroskopisch sichtbaren Struktur gleichen (diploid, homologe Chromosomen). Doch die mütterlichen und väterlichen Erbanlagen auf den homologen Chromosomen können sich in einzelnen Chromosomenabschnitten (Loci) unterscheiden. Es gibt allerdings auch Organismen, die mehr als zwei Kopien eines Chromosoms tragen (triploid, tetraploid, …, polyploid).

diploid

▶ Chromosomensatz.

ESS

▶ evolutionär stabile Strategie.

evolutionär stabile Strategie (ESS)

Verhaltensstrategie, die andere Strategien verdrängt und von keiner anderen Strategie verdrängt werden kann.

Fitness

Genetischer Beitrag eines Individuums oder Genotyps zur Folgegeneration.

Genkomplex

Mehrere nah benachbarte Loci auf einem Chromosom. Sie haben oftmals gleiche oder ähnliche Funktionen.

Gruppenselektion

Nicht das einzelne Individuum, sondern die gesamte Gruppe ist Einheit der Selektion, die das evolutionäre Schicksal der Gruppe und damit auch der einzelnen Individuen bestimmt.

Haplodiploidie

Individuen einiger Arten haben entweder nur einen oder zwei elterliche Chromosomensätze. Bei der Hausbiene sind verschiedene Chromosomensätze mit dem Geschlecht verbunden (Drohnen entstehen aus der mütterlichen Eizelle), sie sind haploid (▶ G). Die Königin und ihre Arbeiterinnen entstehen aus der befruchteten Eizelle, sie sind diploid (▶ G).

haploid

Das Kerngenom eukaryotischer Zellen (Pilze, Pflanzen und Tiere) umfasst eine Anzahl von Chromosomen (▶ Chromosomensatz), die charakteristisch für die Art ist. Chromosomen können mikroskopisch unterschieden werden. Gibt es von jedem Chromosom nur ein Exemplar, dann liegt ein haploider Chromosomensatz vor.

Heterozygotie

Die elterlichen Erbinformationen eines Individuums in einem homologen Chromosomenabschnitt sind unterschiedlich.

„human leukocyte antigene“ (HLA)

Oberflächenstrukturen der weißen Blutkörperchen (Leukozyten), die von den Antikörpern des menschlichen Immunsystems erkannt werden.

kommutativ

Die Abfolge von Einzelschritten einer Handlung kann verändert werden, ohne dass sich das Ergebnis ändert.

Kopplungsgruppe

Zwei oder mehrere Loci liegen in Nachbarschaft auf einem Chromosom.

Leukozyt

Eine Zelle des Bluts (weißes Blutkörperchen), die noch einen Zellkern besitzt und bei der Immunabwehr aktiv ist. Reife, rote Blutkörperchen (Erythrozyten) besitzen keinen Zellkern mehr.

„major histocompatibility complex“ (MHC)

Eine Vielzahl von gekoppelten Gene, die im Wesentlichen das Immunsystem von Säugern bestimmen.

Monogamie

Feste Paarbildung bei sexuell reproduzierenden Tieren zur Aufzucht der Nachkommen.

reine Strategie

Individuen verfolgen stets die gleiche Strategie und können diese nicht abändern.

synergetischer Effekt

Ein Ergebnis aus der Wirkung mehrerer Faktoren, das sich nicht allein durch die Summe der Wirkungen einzelner Faktoren erklärt. Interaktionen der Faktoren fördern zusätzlich die Gesamtwirkung.