Der Birkenspanner

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Adaptation: verschiedene Zustandsformen eines Genes.

Krypsis: die Fähigkeit unentdeckt zu bleiben.

Merkmal: eine Eigenschaft eines Organismus, die das Ergebnis von Genen und/oder Umwelteinflüssen sein kann. Merkmale können physisch sein, wie beispielsweise die Haarfarbe oder Form oder Größe eines Pflanzenblatts. Merkmale können sich auch auf ein Verhalten beziehen, wie beispielsweise das Nestbauverhalten von Vögeln.

Nische: der Platz, den ein Organismus in einer Gemeinschaft besetzt, hinsichtlich seiner Funktion oder seiner Rolle. Zum Beispiel sind Eichenbäume wichtige Produzenten in einer ökologischen Gemeinschaft, da sie Sauerstoff und Nahrung produzieren und anderen Organismen Schatten spenden.

Flügel in einem neuen Licht

Der Birkenspanner landet auf der Rinde eines Baumstamms und öffnet seine Flügel zum Ruhen. Ein hungriger Fliegenschnäpper, der kurz darauf folgt, schießt für eine Mahlzeit herab, aber verliert seine Beute aus dem Auge. Die Motte verschmilzt mit dem Baumstamm. Mit der Umwelt zu verschmelzen half ihr den lästigen Fliegenschnäpper zu vermeiden, sodass die Motte einen weiteren Tag erleben kann. Das hört sich wie ein einfacher Ablauf in der Natur an, aber Wissenschaftler interessieren sich sehr dafür wie und wieso diese Art von Interaktionen zu Stande kommen.

Birkenspanner verschmilzt mit seiner Umwelt

Birkenspanner sind gefärbt um mit den Bäumen zu verschmelzen. Klicke hier um mehr zu erfahren.

Die kryptische Flügelfärbung des Birkenspanners basiert auf mehreren verschiedenen Faktoren. Wie hat eine einzelne Motte eine bestimmte Flügelfärbung erreicht? Und wieso hat diese Mottenart überhaupt diese Flügelfärbung?

Das Wie und das Warumy

Wissenschaftler fragen diese Art von Fragen und testen diese basieren auf vorherigem Wissen und zukünftigen Vorhersagen. Einige häufige Fragen konzentrieren sich darauf wie sich ein Merkmal entwickelt. Dies ist bekannt als die proximate Ursache. Die proximate Ursache für die Flügelfärbung des Birkenfalters ist genetisch. Ein bestimmtes Gen kodiert, ob die Motten helle oder dunkle Flügel haben. Bei Motten, die überleben und sich fortpflanzen, werden die Gene für eine bestimmte Farbe an die Nachkommen weitergegeben.

Nun lasst uns das Gesamtbild betrachten. Warum sollte ein Tier wie der Birkenspanner gefärbte Flügel haben? Wieso ein Merkmal evolviert kennt man als die ultimate Ursache. Wir wissen nun, dass die Flügel den Birkenfaltern dabei helfen sich zu tarnen. Durch die Tarnung erhöhen sie ihre Überlebenschancen. In einer bestimmten Umgebung hilft eine bestimmte Flügelfarbe mehr Motten dabei zu überleben als eine andere Flügelfarbe. Das ist ein ziemlich wichtiger Vorteil. Die proximate Ursache und die ultimate Ursache sind beide daran beteiligt ein Merkmal herbeizuführen, das einem organismus dabei hilft in seiner Nische zu überleben.

Kind das durch ein Dorf Rad fährt

Radfahren kann als weiteres Beispiel zur Erklärung von proximaten versus ultimaten Ursachen dienen. Klicke hier um mehr zu erfahren.

Die proximaten und ultimaten Gründe zu untersuchen hilft uns dabei zu verstehen wieso sich Merkmale mit der Zeit verändern. In nicht verschmutzten Wäldern ist es wahrscheinlicher, dass Motten mit helleren Flügeln überleben. In verschmutzten Wäldern würden Motten mit dunkleren Flügeln besser angepasst ein. Sie würden wahrscheinlich seltener von Vögeln gefressen werden und könnten sich dann fortpflanzen und ihre Gene für die Flügelfarbe weitergeben.

Werfen wir einen Blick auf uns vertrautere Probleme hinsichtlich der ultimaten und proximaten Ursachen. Denk an das Fahrrad. Um dich vorwärts zu bewegen, bewegst du die Pedale. Dies bewegt wiederrum die Räder, die das Fahrrad in Bewegung setzen. Das ist der proximate Grund dafür wie ein Rad sich bewegt.

Aber was sind die ultimaten Ursachen dafür, warum das Rad fährt? Eine Erklärung wäre, dass Menschen eine Möglichkeit brauchten sich schneller fortzubewegen. Wir erfanden daher das Rad, damit wir uns schneller fortbewegen und unsere Zeit effizienter nutzen konnten.

Wenn dich proximate versus ultimate Ursachen immer noch verwirren, versuch das Ganze auf eine andere Weise zu betrachten. Proximate und ultimate Gründe unterscheiden sich auch hinsichtlich des Zeitrahmens über den sie wirken. Proximate Gründe beschäftigen sich mit Dingen, die während des Lebens eines Tieres passieren. Ultimate Ursachen beschäftigen sich mit Dingen, die in Populationen über viele Generationen hinweg passieren. Hast du nun das Wie und Warum der Biologie im Griff?

Proximate versus ultimate Fragesymbole

  

Teste dich

Versuche ein paar proximate und ultimate Fragen hinsichtlich der folgenden Anpassungen zu formulieren: Mottenfarbe, Futtersuche in Gruppen bei Vögeln, Kinderaufzucht bei Säugern, weinende Babys.

Klick hier um unsere Beispiele zu diesen Fragen zu sehen

Fett gedruckt sind unsere Kategorien und Beispiele zu unseren Hauptfragen. Einige Unterfragen haben wir auch hinzugefügt.
 
ADAPTATION PROXIMATE FRAGEN
ULTIMATE FRAGEN
Mottenfarbe

Wie wird die Flügelfarbe bestimmt?

-Ist die Flügelfarbe genetisch bestimmt?

-Werden die verschiedenen Mottenfarben durch DNA Mutationen ausgelöst?

-Beeinflusst die Umwelt die Flügelfarbe?

Warum ist eine Farbe häufiger als die andere?

-Welches Verhalten oder welche Umweltfaktoren bestimmen welche Farbe häufiger ist?

-Beeinflusst die Wahl von Paarungspartnern die Flügelfarbe?

-Ist die Flügelfarbe nur wegen ihrer Tarnwirkung hilfreich?

Futtersuche in Gruppen

Wie finden Vögel Futter in Gruppen?

-Signalisieren sie es sich gegenseitig?

-Welche Sinne nutzen sie um Futter zu finden?

Warum ist es von Vorteil Nahrung in Gruppen zu suchen?

-Ist es sicherer in Gruppen nach Futter zu suchen?

Kinderaufzucht bei Säugern

Woher wissen Tiere, wie sie sich um ihren Nachwuchs kümmern müssen?

-Lernen sie es von ihren Eltern?

-Wissen sie es bereits bei Ihrer Geburt?

-Steuern Hormone das Verhalten?

Warum sind einige Tiere gute Eltern?

-Erhöht es die Überlebenschancen, wenn man gute Eltern hat?

-Pflanzen sich Tiere von guten Eltern häufiger fort?

Weinende Babys

Wie entscheiden Babys wann sie weinen?

-Gibt es einen Auslöser dafür, dass Babys weinen?

Warum weinen Babys?

-Sind Mütter weinenden Babys gegenüber aufmerksamer?

Versuche nun die Antworten auf einige dieser Fragen zu finden die du dir zu diesen Anpassungen gestellt hast.

Klicke hier um unsere Antworten zu sehen

 

ADAPTATION PROXIMATE URSACHEN
ULTIMATE URSACHEN
Mottenfarbe

Ein bestimmtes Gen kodiert für die schwarzen Flügel und ein anderes bestimmtes Gen kodiert für die helle Flügelfarbe. Die schwarze Flügelfarbe  trat als genetische Mutation auf.

Die Flügelfarben der Motten evolvierten da Mutationen, die den Motten dabei halfen sich zu tarnen und zu überleben, an die nächste Generation weitergegeben wurden. 
Futtersuche in Gruppen Vögel nutzen ihr Sehvermögen um Flecken mit Futter und Vogelgruppen   derselben Art zu finden. Nahrungssuche in Gruppen evolvierte damit man mehr Zeit für die Nahrungssuche hat, während andere auf Prädatoren achten. Umso mehr Vögel in einer Gruppe sind, umso geringer die Wahrscheinlichkeit, dass sie von einem Prädator gefressen werden.
Kinder-aufzucht bei Säugern Die Ausschüttung vom Hormon Oxytocin lost den Aufzuchtsinstinkt bei Müttern und manchmal bei Vätern aus. Elterliche Fürsorge erhöht die Überlebenswahrscheinlichkeit des Nachwuchses. Der Nachwuchs kann aufwachsen und sich fortpflanzen und seine Gene weitergeben. 
Weinende Babys Bestimmte Auslöser wie eine nasse Windel sorgen dafür, dass das Baby weint.  Menschenbabys haben das Weinen entwickelt um die Eltern auf ihre speziellen Bedürfnisse aufmerksam zu machen.

Versuche nun alles zusammen

Beide Ursachentypen sind an sich schon interessant. Aber sei dir bewusst, dass sie miteinander verbunden sind. Wir müssen die Natur studieren in dem wir beide Fragtypen nutzen. Das hilft uns dabei zu verstehen wie Merkmale evolvieren und wie sie Organismen von Nutzen sind. 


Zusätzliche Bilder von Wikimedia Commons. Elefantenkäfer von Derek Ramsey.

Elefantenkäfer
Die Verwendung proximater und ultimater Fragen helfen dabei die Merkmale oder das Verhalten von Organismen zu studieren. Wie und warum entwickeln sich Hörner wie diese des Elefantenkäfers?

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