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Mittwoch, 18. April 2012

Klebstoff der Muschel

Durch selbstsynthetisierten Kleber können sich Muscheln an allen möglichen Oberflächen unterwasser festkleben. Chemiker haben diesen Kleber optimiert. Er kann, nachdem er zerschnitten wurde, wieder als Ganzes verschmelzen. Außerdem löst sich der Klebstoff bei energetischer Anregung durch tiefblaues Licht. Einen möglichen zukünftigen Einsatz findet dieser Klebstoff in der Chirurgie. 

Quelle:  

Samstag, 31. März 2012

Altruismus – Was nützt es, anderen zu helfen?


Altruismus ist ein einseitiges helfendes Verhalten eines Individuums, das Nachteile für den Helfer bedeutet. Altruistische Verhaltensweisen gibt es sowohl bei Tieren in Sozialverbänden als auch beim Menschen. Warum gibt es Tiere, die in Staaten leben? Was ist der Vorteil eines Tierstaates?
Zeigen Großmütter altruistisches Verhalten?

Ein Beispiel für altruistisches Verhalten bei Tieren ist die Bruthilfe bei Buschblauhähern. Jungtiere unterstützen hierbei die Eltern bei der Aufzucht ihrer Geschwister, indem sie bei der Nahrungssuche helfen und die Nahrung zu den geschlüpften Küken ins Nest bringen. Dies entlastet die Eltern bei der Futtersuche und steigert deren Überlebensrate von 80% auf 87%. Das Ziel jedes Tieres ist es, eine maximale Fitness (= Fortpflanzungserfolg) zu erreichen. Dies geschieht nicht nur durch eigene Paarung, sondern auch indirekt. Indem die Buschblauhäherjungen ihren Eltern helfen, steigern sie indirekt ihren Fortpflanzungserfolg. Der Vater des Jungen zum Beispiel ist zu 50% mit dem Jungen verwandt und trägt seine Gene. Durch Hilfe des Jungen kann der Vater diese Gene vermehrt weitergeben, und somit auch indirekt die Gene des Jungen. Außerdem überleben die Geschwister des Buschblauhäherjungen und können ihre Gene später weitergeben. Mit diesen ist er auch zu 50% verwandt. Der Verwandtschaftskoeffizient r = 0,5. Die Hamilton – Ungleichung zeigt auf, wann altruistisches Verhalten zu erwarten ist. K < r * N. Die Kosten (K) müssen niedriger sein, als der Verwandtschaftsgrad ( r) multipliziert mit dem Nutzen (N). Je höher der Verwandtschaftsgrad des zu helfendem Tiers, desto höher ist der Nutzen für den Helfer und desto wahrscheinlicher ist altruistisches Verhalten.

Warum leben Tiere in einem Staat?
Melkende Ameise
Staatenbildende Insekten teilen sich die Arbeit. Es gibt Mitglieder des Staates, die die Larven aufziehen und Arbeiterinnen, die für die Nahrungssuche zuständig sind. Viele Mitglieder des Staates sind steril (=nicht fortpflanzungsfähig). Hier spricht man von eusozialem Verhalten. Warum ist der Nutzen von altruistischem Verhalten größer als der von der eigenen Fortpflanzung? Die Mutter ist diploid, das Männchen jedoch haploid. Die Arbeiterinnen sind somit zu 75% miteinander verwandt (r=0,75). Mit eigenen Nachkommen wären sie jedoch nur zu 50% (r=0,5) miteinander verwandt. Somit wird hier eine höhere Fitness durch indirekte Fitness erreicht. Ein ähnliches Beispiel liefert der Bienenstaat. Die Königin ist diploid, die Drohne ist haploid. Bei allen Bienen gilt somit r=0,75.
Der Termitenstaat lässt sich jedoch nicht durch Altruismus erklären. Diese Tiere sind alle diploid, unter den Arbeitern gilt r=0,5, sie bilden dennoch einen Staat. Ein Vorteil des Staates allgemein ist die durch Arbeitsteilung verbesserte Effektivität bei Feindabwehr, Fortpflanzung und Nahrungssuche.

Wenn das Individuum, dem geholfen wird, nicht mit dem Helfer verwandt ist, spricht man von reziprokem Altruismus. Dieser dient lediglich der Arterhaltung, er kommt häufig bei den Menschen vor (Hilfe für einen Verletzten am Unfallort, Tragen helfen, Tür aufhalten usw.). Es gibt eine Hypothese, dass Großmütter öfter altruistisches Verhalten zeigen. Im Alter sind Frauen selber nicht mehr fortpflanzungsfähig und können ihre Fitness nur noch indirekt steigern. Dies geschieht durch die Erziehung der Enkelkinder. Welchen evolutionären Nutzen hätte sonst die längere Lebensdauer der Frauen?

J.B.S Haldane: „Würde ich mein Leben opfern, um meinen Bruder zu retten? Nein. Aber für zwei Brüder (r=0,5) oder acht Cousins (r=0,125) würde ich es tun.“

Freitag, 23. März 2012

Der Farbwechsel des Chamäleons


Der Farbwechsel des Chamäleons ist neben seiner drachenähnlichen Erscheinung und seiner Schleuderzunge eine weitere Besonderheit des Tiers. Dieser neuronale Farbwechsel, das heißt ein nervengesteuerter Farbwechsel, dauert nur ein paar Sekunden bis Minuten und ist damit sehr schnell. Jedes Chamäleon kann seine Farben hierbei von einer artspezifischen „Farbpalette“ auswählen. Das Farbmuster des Reptils ist mit dem individuellen Fingerabdruck eines Menschen zu vergleichen.

Donnerstag, 6. Oktober 2011

Das stärkste Tier der Welt ist...

die blinde Hornmilbe. Die im Erdreich lebende und unter einem Milimeter große Milbe hat sehr kräftige Klauen. Mit diesen Klauen kann sie sich bei einer Zugkraft, die ihrem 1200fachen Körpergewicht entspricht, festhalten. Diese Kraft der Klauen kann nur mit der Kraft mancher Krebsarten verglichen werden, wobei die Krebse nicht mit der Milbe verglichen
werden können, da sie viel größer sind. Wofür das blinde
Tier diese enorme Kraft braucht, ist nicht geklärt.

Samstag, 1. Oktober 2011

Die schnellsten Muskeln hat...

Wasserfledermaus
... die Fledermaus. Fledermäuse sind die einzigen Säugetiere, die fliegen können. Es gibt sehr viele Arten, von größeren Flughunden bis zu winzigen Fledermäusen. Durch Echoortung können sie sich bei völliger Dunkelheit fortbewegen und ihre Beute (Insekten, Spinnen, Blut von größeren Säugern) finden und jagen. Diesen Ruf der Fledertiere können Menschen, welche nur eine Frequenz von 16 - 18 Hz wahrnehmen, nicht hören. Die Frequenz liegt zwischen 9kHz und 200 kHz.
Beim Jagen stoßen diese Tiere bis 190 Rufe in der Sekunde aus, Forscher haben jetzt herausgefunden wie sie das bewerkstelligen. Mit einem Muskel in der Kehle des Tieres, bei dem die Kontraktion bis zu 100 mal schneller als bei menschlichen Muskeln stattfindet, stößt die Fledermaus ihre Rufe aus, um die Beute zu lokalisieren. Solche "Superschnelle Muskeln" wurden bis jetzt nur bei Vögeln und Schlangen entdeckt, zuvor aber nicht bei Säugern.
Die benötigte Energie, die die Muskelzellen für die schnelle Kontraktion benötigen, beziehen sie aus zusätzlichen Mitochondrien in den Zellen. Muskelzellen der Flugmaus besitzen 30% mehr Mitochondrien. Diese Muskeln sind zwar schnell, aber schwach, da alle Energie für die Geschwindigkeit benötigt wird.

Dienstag, 20. September 2011

Erstaunliches Tier - Das Schnabeltier

Was hat die Natur denn da hervorgebracht? Das Schnabeltier ist allein schon wegen seinen körperlichen Merkmalen ein außergewöhnliches Tier. Es ist eine rezente Art, d.h. diese Art hat sich bis heute durchgesetzt und existiert noch(Australien). Es legt Eier durch seine Kloake , gehört aber dennoch zu den Säugetieren. Dieses Mosaiktier, wie damals der Archaeopteryx, besitzt verschiedene Merkmale wie Schwimmhäute, Schnabel, Fell, Giftdrüsen und einen Schwanz. Die Evolution hat schon ihre ganz eigenen Seiten.