Autor: Denis

Physiologische und/oder morphologische Anpassungen

Krypsis (Tarnfärbung)

-Mimese (Nachahmung eines unbelebten Objektes)
Stabheuschrecken (Phasmatodea) imitieren einen leblosen Ast

-Tarnmuster (Kontrastvermeidung)
Ein Polarhase (Lepus arcticus) ist mangels Kontrast im Schnee gut getarnt.

-Konterschattierung
Ein Humboldt-Pinguin (Spheniscus humboldti) ist schwimmend sowohl von unten als auch von oben getarnt.

Aposematismus (Warnfärbung)
Tiere mit Warnfärbungen signalisieren ihren Räubern ihre Wehrhaftigkeit.

-Aktive Wehrhaftigkeit (Stacheln, Schuppen)
Das Stachelschwein (Hystrix cristata) ist durch seine Stacheln aktiv geschützt.

-Passive Wehrhaftigkeit (Inhaltsstoffe im
Körper, die es ungenießbar oder giftig machen)
Der Feuersalamander (Salamandra salamandra) ist u.a. durch das Hautgift Samarandin (C19H31NO) passiv geschützt.

Funktionsweise: Räuber greift Beute an, erfährt die Wehrhaftigkeit und wird nie andere Individuen der Art angreifen.
Das Beutetier stirbt im Falle der passiven Wehrhaftigkeit meistens und nur Artgenossen werden geschützt.

Frage nach der Evolution: Ein einzelnes Tier mit dem Merkmal (durch Spontanmutation) kann sich nicht fortgepflanzt haben, da es mangels Erfahrung eines Räubers gefressen wird.

Antwort: Tiere mit Warnfärbung leben oft in Familiengruppen eng beieinander, so dass die Geschwister des gefressenen Tieres geschützt sind und die Gene weiter vererben können.

Mimikry (Nachahmung von Aposematismus)
-Müller‘sche Mimikry (mehrere wehrhafte Arten ähneln sich)
-Bates‘sche Mimikry (wehrlose Arten imitieren Wehrhaftigkeit)

Wehrhaftigkeit

-Warnfärbungen (zur Verwirrung des Räubers)
Augenflecken auf einer Mantiskrabbe (Gonodaytylus smithii) schrecken Räuber ab

-Autonomie (Abstoßen von Körperteilen)
z.B. abgeworfener Schwanz einer Eidechse (Lacertidae). Durch Kontraktion von Ringmuskeln kann eine Eidechse den Schwanz ohne viel Blutverlust abwerfen.

-Chemische Verteidigung (Abschreckung vor dem Zugriff)
Bombardierkäfer (Brachininae) können dem Räuber ätzende Gase ins Gesicht blasen. Durch Mischung von Hydrochinon und Wasserstoffperoxid entsteht eine explosive Mischung.

-Mechanische Verteidigung
*Passive Verteidigung (Schuppen, Stacheln)
*Aktive Verteidigung (Hörner, Zähne)
Gürteltiere wie das Neunbinden-Gürteltier (Dasypus novemcinctus) sind durch ihre Schuppen passiv verteidigt. Hirsche (Cervidae) benutzen ihr Geweih als aktive Verteidigung.

-Hassen (Scheinangriffe und Räuberverfolgung)
Ein Rotschulterstärling (Agelaius phoeniceus) kann durch durch Scheinangriffe („mobbing“) minutenlang einen Truthahngeier (Cathartes aura) vertreiben.

-Flucht
Ein Flussperd (Hippopotamus amphibius)flieht vor Löwen (Panthera leo)

Wachsamkeit
Große oder in Gruppen lebende Arten haben keine Möglichkeit der effektiven Krypsis (Tarnfärbung), für diese ist Wachsamkeit die entscheidende Räubervermeidungsstrategie.

-Visuelle Wachsamkeit (Vigilanz = Aufmerksamkeit)
Nur bei tagaktiven Tieren möglich
Absuchen des Reviers im Tagesverlauf
Keine Möglichkeit der Nahrungsaufnahme während hoher Vigilanz

-Auditive Wachsamkeit
Rufe von Räubern auditiv erkennbar
(Nachtfalter und Motten hören Ultraschall von Fledermäusen)

-Geteilte Wachsamkeit
Gruppenleben Voraussetzung für geteilte Wachsamkeit
Möglichkeit der Nahrungsaufnahme, während anderes Gruppenmitglied wacht

Die Entdeckung eines Räubers durch einen der o.g. Mechanismen kann bei Tieren folgendes Verhalten auslösen:
Hassen
Warnruf
Induzierte Krypsis
Flucht

Männchen zeigen meist eine höhere Vigilanz als Weibchen
Weibchen benötigen mehr Nahrung zur Fortpflanzung –> mehr Nahrungssuche
Männchen erkaufen sich die Gruppenzugehörigkeit mit der Dienstleistung der Vigilanz

Adulte Tiere zeigen meist eine höhere Vigilanz als juvenile Tiere
Juvenile Tiere benötigen aufgrund ihres Wachstums mehr Nahrung –> mehr Nahrungssuche
Die geringere Vigilanz von juvenilen Tieren wird von höherer Vigilanz der Eltern kompensiert.

Abwechslung zwischen Individuen zur Aufrechterhaltung der Vigilanz
Jedes Individuum erhält ausreichend Zeit zur Nahrungsaufnahme

Vigilanz in Gruppen unabhängig voneinander
Jedes Tier unterbricht seine Nahrungsaufnahme periodisch für eine kurze Zeit der erhöhten Vigilanz

Alarmsignale
Hat ein in Gruppen lebendes Tier durch Vigilanz einen Räuber wahrgenommen, so wird es zur Informationsweitergabe an die Artgenossen Alarmsignale benutzen.

-Schreckstoffe (Fischpheromone)
Innerhalb von Fischschwärmen wird mittels Schreckstoffen eine Flucht vor potenziellen Räubern induziert.

-Alarmrufe

*Dringlichkeitsrufe (genereller Alarm)
oder
*Funktionell referentielle Rufe (Räuberspezifischer Alarm)

Einige madagassische Primaten verwenden beide Arten von Rufen, funktionell referentielle meist für Luftfeinde

Gruppenbildung

-Vorteile

Gemeinsame Verteidigung
„Mehrere Schimpansen schlugen mit Knüppeln auf eine aufgestellte Leopardenatrappe ein, bis diese völlig zerstört war. Bei einem echten Leopard wäre vermutlich das Rückgrat gebrochen worden.“ Paul, A. (1998)

Räuberverwirrung
Konzentration des Räubers auf ein Individuum innerhalb einer Gruppe erschwert

Verdünnungseffekt
Wahrscheinlichkeit für Individuum, gefressen zu werden, sinkt mit Gruppengröße
Weniger Kosten bzw. Fitnessverlust durch erhöhte Vigilanz, profitieren von Alarmsignalen

-Nachteile
Nahrungskonkurrenz
Krankheitenübertragung
Parasitenübertragung

-Zwischenartliche Gruppenbildung
Bei einigen Vögeln und Primaten gibt es verschiedene Arten, die untereinander mit Alarmrufen kommunizieren können. Bei diesem System sind alle Nachteile aufgrund des Artenunterschiedes verringert bis ganz eliminiert.

Physiologische und/oder morphologische Anpassungen

-Leistungsfähige Sinne (Augen, Nase, Ohren)

Katzen haben in ihren Augen 3 mal soviele Stäbchen wie ein Mensch und können daher sehr gut schnelle Bewegungen wahrnehmen sowie mit viel weniger Licht auskommen.

-Motorische Fähigkeiten (Geschwindigkeit)

Der Gepard (Acinonyx jubatus) kann durch einen aerodynamisch gebauten und muskulösen Körper zum Beutefang kurzfristig bis zu 112 km/h schnell laufen.

-Entgiftungsapparate (Enzym, das ein Gift spaltet)

Der Koala (Phascolarctos cinereus) ernährt sich von Eukalyptusblättern, die das toxische Cineol (C10H18O) enthalten. Dieses wird im bis 2,5m langen Blinddarm durch Bakterien entgiftet.

-Angriffswaffen (Zähne, Giftapparate)
Giftapparate sind spezifische Räuberstrategien zur Erhöhung der
Jagdeffektivität. Sie dienen zur Immobilisierung oder zum Töten der Beute.
Vorkommen bei:
-Nesseltieren (Hydrozoa und Anthozoa)
-Spinnen & Skorpione (Chelicerata)
-Schlangen wie Giftnattern (Elapidae), Vipern (Viperidae) und andere

Giftapparate werden aber auch als
Räuberabwehr verwendet, z.B. von Quallen
(stärkstes Gift bei der Würfelqualle
Chironex fleckeri) und Schlangen.

Ansitzjäger (Lauerstellung und Überraschen ankommender Beute)
-Geringer energetischer Aufwand, da keine Suchkosten
-Selektivität der Beute nur bei hoher Beutedichte möglich, diese ist nicht immer gewährleistet

Suchjäger (aktive Suche nach Beute)
-Hoher energetischer Aufwand
-Hohe Selektivität zwischen Beutearten und Beutegröße möglich
-Evtl. leistungsfähige Sinne, die bei der Beutesuche helfen

Solitärjäger (jagen alleine)
-Für Beute unauffällig
-Pro-Kopf-Ertrag hoch

Gruppenjäger (jagen in innerartlichen oder zwischenartlichen Gruppen)
-Für Beute auffällig
-Pro-Kopf-Ertrag gering
-Erfolgsquote der Angriffe erhöht sich
-Jagd auf größere Beutetiere möglich
-„Versicherung“, da auch bei eigenem Jagdmisserfolg am Jagderfolg anderer teilgehabt werden kann, dadurch Nahrung gewährleistet

Zwischenartliche Gruppenjagd eher selten.
Beispiel: Dachs (Taxidea taxus) und Koyote (Canis latrans) jagen beide Hörnchen. Ersterer kann sie aus ihrer Höhle ausgraben, letzterer außerhalb der Höhle zur Strecke bringen.

Als Beginn einer Reihe von News, die zum Thema Prädation angefertigt werden, wird hier vorgestellt, was man überhaupt unter Prädation versteht.

Begriffserklärung

Das Wort Prädation, auch Predation ( von engl. predator = Räuber) bezeichnet die Jagd sowie den Konsum von ganzen Organismen oder Teilen derselben.

Welche Tiere sind Prädatoren = Räuber?

„Echte“ Prädatoren oder Räuber (töten den Organismus auf jeden Fall, da sie ihn größtenteils verzehren, fressen im Lebensablauf mehrere)

Herbivore oder Weidegänger (töten den Organismus nicht, verzehren nur Teile von diesem, greifen im Lebensablauf aber auch viele an)

Parasiten (töten den Organismus kurzfristig nicht, verzehren nur Teile von diesem, greifen im Lebensablauf aber nur einen oder wenige an)

In dieser Reihe werden wir uns aber hauptsächlich mit den echten Prädatoren befassen.

Räuber-Beute-Wettrennen

Die Evolution übt einen Selektionsdruck auf Räuber und Beute aus, daher
entwickeln sich bei beiden Arten durch die Evolution Strategien und
Gegenstrategien.

Warum kommt es nicht ständig zum Aussterben des eines oder anderen Teils eines Räuber-Beute Systems?

Beutetiere haben meistens höhere Fortpflanzungsraten, können sich daher schneller evoluieren.

Selektionsdruck auf Räuber und Beute kann unterschiedlich stark sein, wobei der Selektionsdruck auf die Beute stärker ist, da es bei ihr ums Leben geht, beim Räuber nur um die nächste Mahlzeit.

Ökologische Gründe, ergeben sich aus der Populationsdynamik von Räuber und Beute.

Räuber-Beute-Populationsdynamik
Die Populationsdynamik zeigt eine eindeutige Tendenz zum Kreislauf:

1.Wenige Jäger, die dank viel Beute viel Nahrung haben
2.Viel Nachwuchs bei den Jägern aufgrund ausreichender Nahrung
3. Beutepopulation sinkt -> Wenig Nahrung
4. Wenig überlebender Jägernachwuchs mangels Nahrung
5.->1. Viel Beute, da sie nur von wenigen Jägern bejagt wird und sich gut fortpflanzen kann

In der Praxis kommt es fast nie zu dem theoretischen Verlauf, da die Systeme in der Regel nicht so isoliert und vereinfacht sind. In tropischen und gemäßigten Habitaten haben Räuber mehrere Beutearten, in kälteren Habitaten sind sie eher spezialisiert.

Aussterben von Tierarten – Räuber-Beute System beteiligt?
Es ist nicht eindeutig, inwiefern eine Räuber-Beute
Beziehung für das Aussterben verantwortlich ist!

Durch menschlichen Einfluss hervorgerufene Prädation kann aber einen Einfluss haben.

Männchen konkurrieren um Weibchen. Es kann bei vielen Tieren zu Mehrfachverpaarungen kommen, in denen die Weibchen von mehr als einem Männchen befruchtet werden. Jedes Männchen ist evolutiv gesehen dazu bestrebt, dass seine Spermien sich gegenüber den anderen durchsetzen und die Eizellen des Weibchens befruchten. Aus diesem Grund spielen die anatomischen Anpassungen des Ejakulats und der Spermien eine wichtige Rolle.

Der wichtigste Punkt ist die Hodengröße, die die Spermienmenge direkt beeinflusst. Je mehr Spermien in den Genitaltrakt des Weibchens eindringen, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Spermium aus dieser Menge das Ei befruchtet. Männchen mit geringer Ejakulatgröße haben daher einen evolutiven Nachteil.
Aus diesem Grund haben vor allem Tiere mit keinen eindeutigen Paarungsverhältnissen relativ zum Körper große Hoden. Bei Schimpansen und Bonobos verpaaren sich Weibchen hunderte von Malen mit Männchen aus ihrer Gruppe und haben relativ große Hoden. Gorillas oder Orang-Utans, die weitgehend nur mit einem Geschlechtspartner Sex haben, haben relativ kleine Hoden.

In der Spermienkonkurrenz spielt aber auch der Aufbau der Spermien eine wichtige Rolle. Längere Flagellen bedeuten für das Spermium eine höhere Geschwindigkeit und sind auch bei Tierarten anzutreffen, in denen sich die Weibchen mit vielen Männchen verpaaren. Eine andere Richtung ist die Evolution bei der Entwicklung des Schaftes gegangen – es gibt Tierarten, deren Spermien im Schaft mehr Mitochondrien haben und die Spermien daher länger Energie zur Bewegung erhalten. Deren Ausdauer ist größer, sie können länger schwimmen.

Bei manchen Würmern, Insekten, Spinnen, Schlangen und Säugetieren wird aus den Spermien ein Pfropfen produziert, mit dem der Eingang zum Geschlechtstrakt nach der Kopulation verschlossen wird. Im Gegenzug zu dieser Entwicklung haben manche Männchen einen Penis ausgebildet, mit dem sie diesen Pfropfen wieder herauslösen können.

Die Wege der Spermienkonkurrenz sind sehr vielfältig und selbst der kleinste Unterschied kann einen evolutiven Vorteil bedeutet. Es werden aus diesem Grund ständig Strategien und Gegenstrategien entwickelt.

1973 fanden Trievers & Willard heraus, dass sich der Fortpflanzungserfolg von Männchen aller Tiere vom elterlichen Investment in ihrer Jugend abhängt.

Eltern, die es sich leisten können, einen hohen Aufwand von Fürsorge und damit Investment zu betreiben, sollten, wie auf dem Graphen zu sehen ist, eher Söhne bekommen.
Im Gegensatz dazu sollten Eltern, die keine Möglichkeit von Fürsorge haben, eher Weibchen produzieren. Denn der Fortpflanzungserfolg von Weibchen wird nicht durch die elterliche Fürsorge beeinflusst.

Die Dominanz der Eltern in der Gruppe bildet somit auch eine wichtige Grundlage für den Fortpflanzungserfolg ihrer männlichen Nachkommen und wird aus diesem Grund angepasst:

Bei Rothirschen und Berberaffen haben Clutton-Brocket al. 1984 und Paul & Kuester 1990 die Relation der geborenen Geschlechter mit der Dominanz der Elterntiere verglichen und sind auf folgende Zahlen gekommen:

Zahl1:Zahl2 = Anzahl der Männchen : Anzahl der Weibchen

Rothirsche
Sozialrang niedrig 88,4:100
Sozialrang mittel 116,9:100
Sozialrang hoch 153,6:100

Berberaffen
Sozialrang niedrig 90,5:100
Sozialrang mittel 95,7:100
Sozialrang hoch 138,1:100

Mit diesen Experimenten wurde also eindeutig bewiesen, dass die relative Anzahl von geborenen Männchen bei Tieren mit hohem Sozialrang zunimmt. Und der Grund für diese Reproduktion ist wahrscheinlich die Möglichkeit des höheren elterlichen Investments bei dominanten, sozial starken Tieren.

Serotonin ist ein Hormon, das vom Hirnstamm gebildet wird (genauer gesagt in den serotonergen Zellgruppen des Hirnstamms, den Raphen Kernen).

Serotonin beeinflusst die Stimmung und Eigenwahrnehmung, es unterdrückt auch Schmerz. Drogen, Erfahrungen und Gene beeinflussen die Funktion des serotonergen Systems.

Zielzellen des serotonergen Systems haben Serotoninrezeptoren, mehr als 12 verschiedene wurden bisher entdeckt.

Serotonintransporter transporieren das Serotonin nach der Ausschüttung aus dem Blut zurück in die serotonerge Zelle. Es wurde bisher nur ein Serotonintransporter gefunden und dieser wird von nur einem Gen exprimiert.

Ein geringer Serotoninspiegel bedingt Depression, Selbstmord, hohe Kriminalität und Gewaltbereitschaft.

Je nach der Länge des Gens werden mehr Serotonintransporter hergestellt, je mehr von diesen vorhanden sind, desto ängstlicher und unglücklicher wird der Mensch. Umgekehrt wird ein Mensch mit einer geringen Anzahl von Serotonintransportern glücklich sein.

Iproniazid und Prozac verhindern die Rückaufnahme von Serotonin und verursachen dadurch Wohlbefinden. Als Antidepressiva werden beide Medikamente häufig angewendet, falls bei den Patienten Symptome wie Depressionen, allgemeine Ängstlichkeit, panische Anfälle und soziale Phobien auftreten.

Menschen mit der langen Form des Gens haben häufiger Sex, da Ängstlichkeit und Depression in der Regel mit einem gesteigerten Sexualtrieb gekoppelt sind. Darum schwächen Medikamente wie Prozac auch den Sexualtrieb.

Genen ist es egal, ob jemand glücklich oder unglücklich ist, sie wollen nur in der nächsten Generation vertreten sein und dies geht nur über Sex. Ein gen, das seinen Träger ängstlich, aber sexuell aktiv macht, hat eine höhere Vermehrungsrate als ein Gen, das seinen Träger glücklich aber sexuell wenig aktiv macht.

Auf langfristige Sicht lässt sich daraus schlussfolgern, dass die Gesellschaft immer mehr zu Depression und hoher sexueller Aktivität neigen wird.

Nikolaas „Niko“ Tinbergen (1907 – 1988), ein sehr bekannter holländischer Ethologe (Verhaltensbiologe) machte die Entdeckung, dass Lachmöwen (Larus ridibundus) ihre Eierschalen mehr als eine Stunde nach dem Schlupf aus dem Nest entfernen.

Als erste Frage stellte sich, warum die Lachmöwen die Eierschalen überhaupt aus dem Nest entfernten. Als ersten Grund könnte einem vielleicht einfallen, dass die Eierschalen im Nest „unbequem“ wären. Doch der Grund dafür ist viel fundamentalischer für die Erhaltung der Art.

In einem Experiment malte Tinbergen Hühnereier mit den Farben eines Lachmöwenei’s an. Diese Farben sind sehr unauffällig in den Gebieten, in denen sie brüten. Daneben bot Tinbergen einige angemalte, aber aufgebrochene Eier an. Über mehrere Tage beobachtete er, wie häufig welche Eier von Räubern frequentiert wurden. Es stellte sich heraus, dass das knallweiße Innere eines Ei’s eben dieses gegenüber Raubvögeln oder anderen Räubern viel deutlicher sichtbar macht und diese das Nest eher aufsuchen als das mit den nicht aufgebrochenen, besser getarnten Eiern.

Damit war nun bewiesen, dass die Eierschalen aus dem Nest entfernt werden müssen, damit Raubvögel dieses nicht finden und Eltern bzw. Küken angreift. Weiter stellt sich nun auch noch die Frage, warum die Eierschalen erst nach mehr als einer Stunde aus dem Nest entfernt wurden.

Die Antwort auf diese Frage gestaltete sich etwas schwieriger – und ist etwas unerwartet.

Benachbarte Lachmöwen stellen sich nicht selten als kannibalistisch dar. In Versuchen zeigte Tinbergen, dass frisch geschlüpfte Küken mit noch nassem Flaum sehr gerne von benachbarten Möwen gefressen werden, da sie leicht den Hals herunterrutschen. Im Gegenzug dazu wurden Küken mit trockenem Flaum nur sehr selten von anderen Möwen gefressen, da der Flaum ein leichtes Verschlucken verhindert.

Nun gilt es für die Möwen das Risiko zwischen Räuberangriff durch aufgebrochene Eierschalen und zwischen Kannibalen, die die Küken gerne fressen, solange die Federn noch nass sind, abzuwägen.

Es stellt sich heraus, dass die Wahrscheinlichkeit von Kannibalismus viel höher ist, da den benachbarten Möwen das Nest viel eher auffällt, als dass in derselben Zeit ein Raubvogel aufgrund der Eierschalen das Nest findet. Also wird der Mittelweg gegangen – die Lachmöweneltern warten, bis der Flaum des Kükens vollständig getrocknet ist (dauert ca. eine Stunde) und entfernen die Eierschalen erst dann aus dem Nest.

Eier-Foto: © Klaus Robin, KBR/HSW/waldwissen.net

Die Knotige Asselspinne (Pycnogonum littorale) ist eine Art aus der Klasse der Asselspinnen, die trotz ihrem Namen nicht zu den Spinnen gehören. Das merkwürdige, gelbe Tier lebt im Atlantik, man kann sie aber auch in heimischen Meeren finden (Nordsee).

An dem reduzierten, dicken und kräftigen Rumpf dieser merkwürdigen Spinne befinden sich acht genauso kräftige, knollige Beine und an dem Vorderende befindet sich ein Rüssel. Scherenfüße und Fühler, die man bei anderen Tieren öfter findet, fehlen bei dieser Art, der Rücken ist mit knotigen Auswüchsen gespickt. Das auffällig hellegelbe bis braune Tier wird zwei Zentimeter lang.

Auf Algen, Blumentieren, Moostierchen und Polypenstöcken, sowie auch auf Hartböden von der Gezeitenzone abwärts findet man diese Asselspinne. Sie lebt in Atlantik, Ärmelkanal und Nordsee.

Merkwürdigerweise sind große Anteile des Verdauungsapparats und der Eierstöcke beziehungsweise der Hoden in die Beine verlegt, wie es allerdings bei allen Asselspinnen ist. Das Tier ernährt sich besonders von Blumentieren und Moostierchen, die es mit seinem Rüssel aussaugt.

Foto: © Søren Tolsgaard/fugleognatur.dk