Ethologie: Definition, Grundlagen und Forschung zum Tierverhalten

Ein amerikanischer Spezialist für Ameisen, William Morton Wheeler, verwendete den Begriff "Ethologie" erstmals 1902 im Englischen.

Das Studium des Verhaltens von Tieren, das seit Aristoteles auf anekdotische Weise betrieben wurde, hatte seine Wurzeln in der Naturgeschichte. Sie wurde im Laufe des 19. Jahrhunderts immer wissenschaftlicher. Der französische Zoologe Étienne Geoffroy Saint-Hilaire war der Begründer der Ethologie in Europa, und sein Sohn Isidore verfasste die dreibändige Enzyklopädie Histoire Naturelle Générale. Im dritten Band sprach er über das Verhalten von Tieren in fast modernen Begriffen. Der Entomologe J.-H. Fabre (1823-1915) war ein bemerkenswerter Beobachter des natürlichen Lebens. Seine populären Schriften zur Naturgeschichte hielten die Ethologie in Europa am Leben.

Douglas Spalding (1841-1877) war ein britischer Biologe, der als erster den Effekt, den man Prägung nennt, bemerkte. Instinkt und Prägung waren die ersten wissenschaftlichen Konzepte in der Ethologie. Er konnte nachweisen, dass das Verhalten der Küken nach dem Schlüpfen aus dem Ei auch dann auftrat, wenn sie keine Erfahrung, Praxis oder gar Informationen von den Sinnen hatten. Die Fähigkeit wurde also vererbt.

Studien von Charles Otis Whitman, Oskar Heinroth und Julian Huxley gaben im 20. Jahrhundert den Ton an. Diese Arbeiten befassten sich hauptsächlich mit dem Verhalten der Vögel, insbesondere mit dem Paarungsverhalten. Das Verhalten der Vögel spielte in der frühen Ethologie eine große Rolle, aber es gab einen Anfang mit dem Studium unserer nächsten Verwandten. Wolfgang Köhlers Mentalität der Affen war ein Meilenstein in der Erforschung der Primaten.

Die nächste Generation begann in den 1930er Jahren mit der Arbeit der österreichischen Biologen Konrad Lorenz und Karl von Frisch sowie des niederländischen Biologen Niko Tinbergen. Die drei Männer wurden 1973 gemeinsam mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin ausgezeichnet.

Lorenz ist berühmt für seine "Längsschnittstudien": Er lebte mit den Tieren, die er erforschte, und beobachtete sie ihr ganzes Leben lang. Dann schrieb er über das, was er entdeckt hatte, in langen, sehr lesenswerten Abhandlungen. Er erforschte instinktives Verhalten, das er "feste Aktionsmuster" (FAPs) nannte. Lorenz popularisierte FAPs als instinktive Reaktionen, die zuverlässig in Gegenwart bestimmter Reize (Zeichenreize oder Auslöserreize genannt) auftreten würden. von Frisch beschäftigte sich mit der Kommunikation bei Honigbienen: die berühmten "Bienentänze". Tinbergen experimentierte mit den Reizen, die feste Aktionsmuster auslösen. Er fand heraus, dass künstliche Super-Stimuli oft besser funktionieren als die natürlichen Reize.

Die Ethologie ist eine Kombination von Labor- und Feldwissenschaften, mit einer starken Beziehung zu bestimmten anderen Disziplinen, z.B. Neuroanatomie, Ökologie, Evolution. Ethologen interessieren sich typischerweise eher für einen Verhaltensprozess als für eine bestimmte Tiergruppe und untersuchen oft eine Art von Verhalten (z.B. Aggression) bei einer Reihe von nicht verwandten Tieren.

In den 1960er Jahren legte Nico Tinbergen einen Rahmen für die Erforschung des Verhaltens fest. Er umfasste vier Fragen und ihre Antworten.

Funktion (Anpassung)

• Funktion-Wie beeinflusst das Verhalten die Überlebens- und Reproduktionschancen des Tieres? Warum reagiert das Tier so und nicht anders?

Die einzige wissenschaftliche Erklärung für das Verhalten eines Tieres ist, dass es gut an das Überleben und die Fortpflanzung in seiner Umgebung angepasst ist. Ein Merkmal ist das Ergebnis seines früheren Beitrags zum Überleben. In der Praxis ist dies einfach. Zum Beispiel fliegen Vögel im Winter in den Süden, um Nahrung und Wärme zu finden, und Säugetiermütter ernähren ihre Jungen, wodurch sie mehr überlebende Nachkommen haben.

Ursache

• Ursache - Welches sind die Stimuli, die die Reaktion auslösen, und wie wurde sie durch kürzliche Lernprozesse verändert?

Evolutionäre Geschichte

• Evolutionsgeschichte - Wie lässt sich das Verhalten mit ähnlichem Verhalten bei verwandten Arten vergleichen, und wie könnte es durch den Prozess der Phylogenie begonnen haben?

Die Phylogenie erklärt, warum manche Anpassung nicht perfekt ist. Von dort, wo sie ist, gibt es immer einige Möglichkeiten, die eine bestimmte Art nie erreichen kann. Das liegt daran, dass alle Stufen der Evolution lebensfähig sein müssen, sonst kommt es zum Aussterben.

Ein weiterer Grund ist, dass nicht alle Merkmale einer Art gleichzeitig maximiert werden können. Eine Zunahme der Panzerung zum Beispiel verlangsamt zwangsläufig die Bewegung. Zähne, die am besten für die Vegetation geeignet sind, sind viel weniger gut für Fleisch. Das Endergebnis ist eine Reihe von Merkmalen, von denen die meisten suboptimal sind.

Frühere phylogenetische Stadien und (Vor-)Bedingungen, die fortbestehen, bestimmen oft die Form modernerer Merkmale. Zum Beispiel hat das Auge eines Wirbeltiers (einschließlich des menschlichen Auges) einen blinden Fleck, während Tintenfischaugen keinen blinden Fleck haben. Sobald sich das Wirbeltierauge entwickelt hatte, konnte es sich nur noch verbessern, wenn der Effekt des blinden Flecks minimiert wurde. Normalerweise bemerken wir ihn nicht, weil beim binokularen Sehen das, was dem einen Auge fehlt, durch das andere Auge aufgefüllt wird.

Entwicklung (Ontogenie)

• Entwicklung - Wie verändert sich das Verhalten mit dem Alter, und welche frühen Erfahrungen sind notwendig, damit das Verhalten zur Geltung kommt?

Alle Verhaltensweisen erfordern eine Erklärung auf jeder dieser vier Ebenen. Beispielsweise besteht die Funktion des Essens darin, Nährstoffe zu erwerben (was letztlich das Überleben und die Fortpflanzung fördert), aber die unmittelbare Ursache des Essens ist der Hunger (Kausalzusammenhang). Hunger und Essen sind evolutionsgeschichtlich alt und kommen bei vielen Arten vor (Evolutionsgeschichte) und entwickeln sich früh innerhalb der Lebensspanne eines Organismus (Entwicklung). Es ist leicht, solche Fragen zu verwirren - z.B. zu argumentieren, dass Menschen essen, weil sie hungrig sind, und nicht, um sich Nährstoffe anzueignen -, ohne zu erkennen, dass der Grund, warum Menschen Hunger erfahren (Kausalzusammenhang), darin liegt, dass er sie veranlasst, sich Nährstoffe anzueignen (Funktion).