Ja, guten Abend. Herzlich willkommen zur Vorstellung des Frachbereichs Biologie
zunächst einmal und dann etwas aus unserer Forschung in meinem Arbeitsgebiet.
Mein Name ist Jutta Schneider, ich bin Professorin für Ethologie,
also für Verhaltensbiologie oder Verhaltensforschung. Und wie sie noch im
Laufe des Vortrags feststellen werden, sind meine Lieblingsstudienobjekte Spinnen.
So, Spinnen, ja. So,
wenn sie sich für das Fachbiologie interessieren und an der Uni
und mit dem Gedanken spielen an der Uni Hamburg,
Biologie zu studieren, dann müssen sie sich anmelden für den Bachelorstudiengang Biologie.
Das ist wie die meisten Bachelorstudiengänge ein Dreijähriger Studiengang.
Wir lassen nur zum Wintersemester zu. Und ich habe hier
mal einige Zahlen aufgeschrieben. Wir haben in der Regel mehr
Bewerber als Plätze, und zwar wesentlich mehr Bewerber als Plätze.
Abiturnote im Wesentlichen vergeben. Man kann auch Lehramtbiologie studieren hier
in Hamburg und dann auch dann werden sie von uns unterrichtet.
Darüber werde ich aber heute nichts erzählen
Zu der Bachelorstudiengang ist sehr gut strukturiert aufgebaut.
So ist es nun mal in Bachelorstudiengängen und hier auf diesem Schaubild
können sie die verschiedenen Fächer sehen, geordnet nach Semesterzahl.
Sie haben hier die Semesterzahlen, 1 bis 6. Und dann
gibt es hier solche Blöcke, die sind unterschiedlich groß.
Und hier unten stehen Zahlen, 9, 6, 9,
das sind die Leistungspunkte, die für die jeweiligen Module vergeben werden.
Und in jedem Semester müssen sie 30 Leistungspunkte erreichen.
So sind also diese Module so gestaffelt,
dass das möglich ist
Und wie Sie sehen, besteht also,
das geht es im ersten Semester gleich schon zur Sache.
Und neben den Grundlagen der Biologie haben Sie Unterricht in Physik,
in allgemeiner und anorganischer Chemie und in Mathematik.
Wer Sie für Biologie interessiert, muss das von vornherein wissen,
dass Biologie ohne die anderen Naturwissenschaften wenig Sinn macht.
Das gehört einfach ganz eng zusammen. Im zweiten Semester
geht es dann erst etwas tiefer in die Biologie.
Es gibt zwei große Module zu Biodiversität von Pflanzen und von Tieren.
Da kriegen Sie einen Einblick in die Vielfalt der Tiere und Pflanzen
Dazu kommt eine Veranstaltung, Genetik Molekularbiologie und dann die organische Chemie,
die auch hier nochmal auftaucht mit einer Vorlesung, OC abgekürzt, abgekürzt.
So, im dritten Teil geht es dann tiefer in die molekulare Biologie,
hier haben sie Genetik Molekularbiologie, Tierphysiologie, Mikrobiologie.
Und jedes Modul besteht immer auch aus einem theoretischen Teil,
aber auch einem praktischen Teil. Es gibt also immer Praktika,
in denen sie also die Methoden dieses Fachs auch kennenlernen.
Im vierten Semester kommt Ökologie, Pflanzenphysiologie, Entwicklungsbiologie und Biostatistik,
Statistik, ist auch ein ganz wichtiges Fach,
dass man vielleicht zu Beginn etwas unterschätzt und sich nachher ärgert,
wenn man nicht ordentlich aufgepasst hat.
Das braucht man ganz oft und auch ganz viel in dem
Fach, das ich vertrete in der Verhaltensforschung. So,
dann nach diesen vier Semestern stringenteres Studieren kommen sie in fünften und sechsten Semester,
in den Genuss, sich etwas aussuchen zu dürfen.
Da haben sie also Wahlpflicht, Module,
das ist hier und hier freie Wahl. Das bedeutet,
dass sie aus einem Angebot in der Biologie,
wo auch die Verhaltensforschung zum Beispiel vertreten ist,
sich solche Kurse aussuchen können
Dann haben Sie noch allgemeine Berufsqualifizierende Kurse. Da lernen Sie verschiedene Dinge,
können Sie sich auch aussuchen, was Sie wichtig finden.
Zum Beispiel das Lesen von wissenschaftlichen Texten und Ähnliches.
So, und zum Schluss schreiben Sie eine Bachelorarbeit,
die verknüpft ist mit einer Projektstudie. Und wenn Sie das
alles erfolgreich abgeschlossen haben, haben Sie dann einen Bachelorabschluss.
So einen Stundenplan möchte ich Ihnen noch mal kurz vorstellen,
wie könnte so ein Stundenplan aussehen? Der ist nicht für alle gleich,
weil viele dieser Praktika können nur in kleineren Gruppen durchgeführt werden.
Das heißt, es gibt dann sechs, sieben oder so Parallelkurse.
Und wir sind Wir müssen das dann alles so organisieren,
dass das alles parallel möglich ist. Daher hier ein Beispielstundenplan könnte so aussehen,
dass Montag ein harter Tag ist mit vielen verschiedenen Veranstaltungen,
während sie an anderen Tagen auch zwischendrin Freistunden stehen,
wo sie dann lernen können oder auf der Wiese liegen oder ähnliches.
So, nach dem Masterstudiengang schließen sich drei nach dem Bachelorstudiengang,
schließen sich drei mögliche Master an in der Biologie.
Zwei eher kleinere, die jeweils 16 bis 18
Plätze haben und ein größerer der Masterbiologie,
da haben wir
bis zu 60 Plätze
Der Master angewandte und molekulare Botanik,
der ist ein Forschungs- und Anwendungsorientierter Master und verknüpft diverse Arbeitsbereiche,
die hier aufgelistet sind, zum Beispiel Molekularbiologie,
Entwicklungsbiologie und Biotechnologie, Phytopathologie und Nutzlanzenbiologie sowie die angewandte Ökologie.
Und in dem Master wird die Pflanze, also als Ressource,
betrachtet und sie lernen genetisch modifizierte Organismen kennen,
die Methoden, wie man das macht,
Pflanzenproduktion, Pflanzenschutz und Landnutzung,
das sind so die großen Themen,
die sie dann auch für den Beruf qualifizieren
In dem anderen kleineren Masters, Marine, Ökosystem und Fischereiwissenschaften
haben Sie so auch eine Kombination von Forschung und Anwendungsorientierten Angebot.
Hier werden zwei Forschungsrichtungen verknüpft, und zwar die biologische Ozeanographie
und die Fischereiwissenschaften. Und das ist in Deutschland einmalig.
Diese Kombination gibt es nur hier in Hamburg. Und das
bildet Sie natürlich dann zu einem ganz besonderen Experten aus.
Und das Interessante ist, dass diese Kombination auch in der
internationalen Entwicklung gerade besonders bedeutungsvoll ist
So, die Biologie ist, das ist eben unser
größter Masterstudiengang, der ist forschungsorientiert, ist nicht anwendungsorientiert.
Sie können hier eine sehr breite Ausbildung erlangen und unser Anliegen war es,
in diesem Masterstudiengang sozusagen die Vorteile des alten Diplomstudiengangs noch mit hineinzunehmen.
Nämlich, dass man sich etwas aussuchen kann,
was man machen möchte und dass man in der Lage ist,
Fächer auch frei miteinander zu kombinieren,
die vielleicht sonst in kleineren,
strukturierten Masterstudiengängen nicht unbedingt kombiniert werden würden.
Sie können da zum Beispiel,
können Sie Verhaltensbiologie mit Mikrobiologie verbinden
Und aus diesen Verknüpfungsmöglichkeiten entsteht nachher, stehen ganz individuelle Profile,
die sie dann besonders qualifizieren sollen für den späteren Weg.
Diese Möglichkeit, individuelle Mischung aus theoretischen, praktischen Fähigkeiten
zu erlangen. Und die große Zahl an Kombinationsmöglichkeiten,
das sind die besonderen Eigenschaften dieses Masterstudiengangs.
Und so etwas gibt es nicht so oft in Deutschland mehr
So, dann interessiert es sie vermutlich,
was wird man denn, wenn man Biologie studiert hat?
Und da sehen Sie an diesem Schaubild,
dass das Berufsbild des Biologen nicht so einfach ist,
wie das Berufsbild einen Mediziners oder Juristen.
Es gibt sehr, sehr vielfältige Möglichkeiten, in denen Sie
arbeiten können. Sie können Wissenschaftler werden, Sie können aber
auch in die Arzneimittelforschung gehen und in der Pharmazeutischen Industrie arbeiten.
Sie können natürlich Lehrer werden, Sie können auch Pharmavertreter,
Präparator, Laborleiter oder Forensiker.
Das ist auch ein interessanter Beruf und vieles andere mehr.
Können Sie mit diesem Biologieabschluss
später machen
So, wenn Sie da noch mehr Informationen haben wollen,
möchte ich Sie gerne auf unsere Homepage verweisen.
Hier können Sie das alles,
was ich Ihnen erzählt habe, auch nicht immer nachlesen,
ausführlicher nachlesen und dann auch die Inhalte genau anschauen zu diesen verschiedenen Modulen,
die wir im Bachelorstudiengang und dem Masterstudiengängen anbieten.
So, jetzt möchte ich zum Forschungsthema kommen.
Der Titel war ja vielleicht etwas mysteriös. Warum tun Tiere
, was sie tun? Was bedeutet eigentlich diese Frage,
das Warum? Man kann sich ganz viele Antworten darauf vorstellen,
Und heute bedeutet, warum, warum ist ein Verhalten so evaluiert?
Warum ist es so, wie es ist und nicht anders?
Und diese Frage, die Logik hinter der Frage und die
Möglichkeiten der Antworten ergeben sich aus der Evolutionstheorie von Darin.
Und sogleich die große, umspannende Frage ist,
wenn ich diese Logik nehme und daraus Vorhersagen ableite,
kann ich dann mit dieser Logik das Verhalten vorhersagen,
das ich in der Natur auch finde.
Oder einfacher formuliert treffen die theoretischen Vorsagen, Vorhersagen,
die sich aus der Theorie ergeben,
tatsächlich zu
So, und da gibt es einige Prämissen,
die man immer im Kopf behalten muss,
auf denen die Evolution und dann die Methode der Selektion auch beruht.
Und das ist einmal ganz wichtig, Ressourcen sind begrenzt.
Das wissen Sie alle, das ist nichts Neues.
Und wichtig ist, dass alle Lebewesen zu jeder Zeit,
um diese Ressourcen konkurrieren. Und mit Ressourcen kann vieles gemeint sein,
man denkt gleich vielleicht an Nahrung,
aber auch Raum ist eine Ressource,
man muss irgendwo leben,
man muss irgendwo die Nachkommen aufziehen,
Ähnliches und Paarungspartner
sind auch Ressourcen
So, und in dieser Konkurrenz und diese knappen Ressourcen
haben nicht alle Erfolg, sondern nur die,
die diese Ressourcen möglichst gut finden und möglichst ökonomisch nutzen,
die also ein positive Kosten-Nutzen-Bilanz haben am Ende.
Und daraus leitet sich die Vorhersage ab,
dass Verhaltensweisen oder Verhaltensstrategien von Tieren, ökonomischen Gesetzmäßigkeiten folgen sollten.
Und wir haben verschiedene theoretische Gebäude Methoden, um dies zu überprüfen.
Und einmal, die habe ich schon erwähnt, ist,
gibt es hier die Kosten-Nutzen-Analyse und dann gibt es den Begriff der biologischen Märkte.
Und das bedeutet, dass wir also ein Tiering ein in ihrem Umfeld,
in ihrem sozialen Umfeld, auch so betrachten können.
Also er gäbe es hier einen Markt mit Wahl und mit Wahlmöglichkeiten und Ähnlichem.
So und mögliche Fragen habe ich jetzt einige für Sie.
Die ersten werden etwas kürzer sein und dann,
bevor ich dann zu den Spinnen komme, eine mögliche Frage wäre zum Beispiel,
warum beißen eigentlich Putzerfische manche ihrer Kunden und andere nicht.
So Kunden sind jetzt die Fische, die sich von diesen kleinen Putzer fischen,
die man hier auf dem Foto sieht, putzen lassen.
Und Putzen bedeutet, sie lassen sich ihre Parasiten entfernen.
Und es gibt Arten, Putzerfisch, von Putzerfischen,
die haben feste Stationen, da gehen die Fische hin,
genau wie zum Friseur und lassen sich da von den Putzerfischsäubern bedienen.
So, wenn man jetzt mal genau zuschaut,
was da passiert, dann merkt man das,
dass manche sind ganz ruhig und genießen das offenbar,
die Behandlung,
während andere ab und zu so zucken und dann auch wegschwimmen
und oft ist diese Interaktion dann auch ganz schnell beendet.
Und warum ist das so
Das liegt daran, dass du ein Putzerfisch,
zwar hauptsächlich davon lebt, Parasiten zu fressen,
aber lieber mag dieser Putzerfisch eigentlich den Mukus,
der sich auf der Fischhaut befindet.
Also wenn man die Wahl gibt zwischen Mukus und Parasiten,
dann nimmt er lieber den Mukus.
Das heißt, immer wenn ein Putzerfisch einen Kunden säubert,
frisst er gegen seine Präferenz. So,
wenn jetzt da ein Kunde kommt, dass wir hier so einen Fisch,
der nicht gefährlich werden kann, der kein Rauchfisch ist,
dann kann dieser Kunde den Putzer nicht betrügen und auch
nicht ausnutzen
Wenn aber ein Rauchfisch hier Kunde ist,
der kann diesen Putzer ordentlich bestrafen, wenn er gebissen wird.
Und der Putzer kann unter Umständen dafür sein Leben einbösen.
Also wen beißen jetzt die Putzerfische? Futzerfische beißen niemals Raubfischen.
Das kommt nie vor. Aber wenn der Kunde ungefährlich ist,
wird er gebissen und dann gibt es noch einen Unterschied zwischen diesen ungefährlichen Kunden.
Da gibt es nämlich welche, die leben,
die haben einen kleinen Streifgebiet nur, die können jetzt nicht zu anderen Putzerstationen schwimmen.
Sie sind also auf diesen einen angewiesen. Und andere dagegen,
die haben größere Streifgebiete, da sind mehrere Putzerstationen,
wenn sie mit dem Service in einer nicht zufrieden sind,
dann sind sie in der Lage, zum anderen zu gehen,
wo vielleicht der Service etwas besser ist.
Und der Putzer weiß das und beißt besonders die Kunden,
die keine Wahl haben. Genau wie also in einem Markt
haben wir hier eine Wahl und die Möglichkeit zu betrügen,
die wird genau darauf angepasst, bei wem man es sich leisten kann.
Andere mögliche Frage wäre, Warum eigentlich Nebelgränen,
die Muscheln aus dem Sand ausgraben, die kleineren Muscheln immer, immer liegen lassen?
Die Krähen müssen, damit sie diese Muschel öffnen können,
müssen sie einen Steigflug machen und die Muschel dann fallen lassen,
wenn sie dann auf einen Stein fällt, dann geht sie auf.
Das klappt selten beim ersten Mal. Es sind meistens
mehrere Flüge notwendig, bis so eine Schale auch aufgeht.
Warum lassen sie die kleinen Muscheln liegen, obwohl sie sie
schon im Sand gesucht haben und dann auch ausgebuddelt haben?
Warum nehmen sie die nicht mit und machen keinen Steigflug
So, und die Frage ist jetzt,
können wir mit einer Kosten-Nutzen-Analyse vorhersagen, welche,
ab welcher Größe sich die Muscheln nicht mehr lohnen?
Und dazu muss man sich überlegen, was sind die Kosten?
Die Kosten sind zunächst einmal das Finden der Muschel.
Dann muss die ausgegraben werden. Das kann man messen.
Das dauert Zeit. Dann muss die Krähe nach oben fliegen
, muss das unter Umständen mehrfach machen.
Das kostet Energie und auch das kann man messen.
Und man hat also die Kosten hier,
hat man eine Zahl, den Aufwand,
also Jule pro Zeit
zum Beispiel
Und dann kann man tatsächlich ausrechnen,
bei welcher Video der Überziehung ist zwischen der Größe der Muschel und der Energiebilanz,
was kriegt eine Krähe, also bei dieser Größe,
an Muscheln nachher raus, an Energie.
Und daraus kann man eine solche Kurve erstellen,
die ist jetzt nicht so toll, weil ich die mit der Hand gezeichnet habe.
Und die hat hier oben ein Optimum, da ist die Energiebilanz maximal.
Und hier sollte dann die Größe der Muschel liegen,
die für die Krähen dann profitabel ist. Und tatsächlich,
ich habe jetzt hier keine, nicht die wirklichen Zahlen hingeschrieben,
aber es ist so, das ist 2,5 Zentimeter oder so,
ist so eine Zahl, kann man hier festmachen.
Ab dann lohnt es sich nicht mehr für die Grähe,
die Muschel zu öffnen. Und wenn man dann schaut,
welche sind es, die liegen bleiben,
dann sind es genau die, die kleiner sind als diese Zahl.
Also wir sind in der Lage mit diesen Methoden,
der Kosten-Nutzen-Analyse, quantitative Vorhersagen über das Verhalten von Tieren zu machen.
So, und jetzt eine Frage, die mich besonders interessiert,
ist, warum werden eigentlich die Menschen einiger Spinnenarten während der
Paarung vom Waldchen getötet und gefressen
Gibt es schon viele Aussagen von Forschern darüber, auch da,
Wien hat sich darüber geäußert und meistens waren diese Aussagen also durchdrungen von Ekel und,
also ein ganz unverständliches Verhalten, kurios,
wie kann so etwas nur sein,
das muss ein Artefakt in der Evolution sein,
sowas darf es eigentlich nicht geben.
Stimmt das denn? Was ist sexueller Kannibalismus?
Das ist also der Fachbegriff für dieses Verhalten.
Damit ist also das Töten und das Fressen des Paarungspartners gemeint
und wir haben hier in unserer Umgebung eine sehr häufige Spinne,
die besten Spinne, die sieht man hier auf diesem Foto,
wenn sie durchwiesen gehen und im Sommer können sie mal darauf achten.
Sie heißt Wespenspinne, weil sie so eine auffällige,
gelb-schwarze Zeichnung hat. Die sind relativ groß und bauen ihre
Netze im Gras und leben hauptsächlich von Heuschrecken. So,
bei dieser Wespenspinne ist es so, dass jedes Männchen,
das sich mit einem Weibchen part, während dieser Paarung angegriffen wird.
Vorher nicht, also er darf sich nähern,
er darf balzen, alles, das Weibchen ist ganz friedlich,
aber sobald hier die Paarung beginnt,
greift es zu und versucht
das Männchen einzuspinnen
Und das klappt auch bei den meisten 80 Prozent der Männchen überleben,
die Paarung nicht. Und das ist also ein Verhalten,
das schon eine Erklärung bedarft ist, kann man nicht mehr als Artefakt abtun.
Das ist also ein reguläres Verhalten, diese Art und bei einigen anderen auch.
So, wie passt jetzt ein solches Verhalten in die Vorhersagen der Evolutionstheorie?
Nach Darwin ist es ja so, dass jedes Individuum,
die eigene Fitness maximieren sollte. Und es gibt dann noch eine Regel,
die Batemans für Regeln nennt sich das, die beruht,
erklärt die klassischen Geschlechterrollen, nämlich dass das Männchen Hat kleine Gameten,
viele, viele Spermien,
ist praktisch unlimitiert und kann sich mit sehr vielen Weibchen paren und sodass die Fitness,
also der Fortpflanzungserfolg, dieser Männchen,
steigt an mit der Zahl der Paarungspartner.
Bei den Weibchen ist das dann in der Regel nicht so.
Sodass es die backmannsische Regel und dieser Kannibalismus,
dieses Töten der Männchen, das verletzt ja diese Regel,
denn die Männchen werden daran gehindert, sich mit vielen Weibchen zu verpaaren.
Schon beim ersten Mal lassen die meisten ihr Leben.
Also ist es ein Widerspruch hier zwischen diesem Verhalten und
der Evolutionstheorie
Darauf stürzen sich alle, natürlich, weil das ist interessant.
Das sind die wirklich kritischen Tests dieser Theorie. So,
bisher dachte man, dass dieses Verhalten vielleicht so etwas
wie eine väterliche Investition sein könnte. Damit ist gemeint,
dass also das Männchen seinen Körper dem Weibchen gibt,
sodass das Weibchen dann mehr Ressourcen hat,
die es dann in die gemeinsamen Nachkommen stecken könnte.
Jetzt, wenn man sich jetzt zum Beispiel eine berühmte kanibalistische Spinnenart anschaut,
jetzt ist hier, man sieht es nicht so gut,
ist die schwarze Witte,
eine australische schwarze Witwe
Das ist ein ziemlich großes Tier. Und hier unten hängt ein Männchen,
das gerade kopuliert hat. Also nicht mehr lebt. Und
doch im Vergleich zu den Weibchen sehr, sehr klein ist.
Kann man sich vorstellen, dass das jetzt eine bedeutende,
elterliche Investition in die gemeinsamen Nachkommen ist?
Man weiß es nicht, man muss es untersuchen.
Wie ist es bei Agiope? Dazu haben wir Laborexperimente gemacht.
Hier sieht man ein Foto von unserem Schwinnenlabor. Mittlerweile ist
es noch voller dort, noch viel mehr Regale und noch mehr Schwinnen.
Unsere Schwinnen haben hier ihre Netze in einzelnen Rahmen.
Die stehen da wie die Bücher im Regal
Wir sind getrennt durch solche Scheiben,
sodass sie sich nicht gegenseitig stören und fressen können.
Verschieden große Rahmen, für verschiedene große Arten. Und die Männchen,
die sitzen in der Regel hier in solchen kleinen Bechern.
Und dann kann man diesen Rahmen hier auf den Tisch stellen.
Die Spinne sitzt da in ihrem Netz und man kann
ein Männchen dazu tun und beobachten, was passiert.
So, wenn wir jetzt wissen wollen,
ob diese Gabe oder das Opfer des Männchens,
ob das tatsächlich dem Weibchen zugutekommt,
muss man zwei Dinge voneinander trennen.
Und das eine ist der Akt des Tötens
Und das muss man trennen von dem eigentlichen Fressen.
Sonst weiß man nie, was es nachher ist. Das haben wir gemacht,
indem wir also Weibchen verparkt haben mit ein oder zwei Männchen
und haben vorher festgelegt, welches Männchen darf sein,
welches Weibchen darf sein Männchen fressen und welches nicht.
Sodass die Tiere das nicht selber bestimmen können,
sondern wir haben das bestimmt. Und danach durften die Weibchen,
also ihre Eier legen und die haben wir dann gewogen und gezählt
und die Hypothese getestet, ob Menschen dafür sorgen können,
dass die Weibchen
mehr Eier legen
Und das sind so die Daten, die da rauskamen.
Es sieht erst so ein bisschen nach dem Unterschied aus. Hier,
das sind die Weibchen, die kein Männchen gefressen haben,
die haben eins und die haben zwei gefressen.
Und das sind die Anzahl Eier, die sich in ihrem Kokon gefunden haben.
Und auch wenn das hier ein bisschen höher aussieht,
statistisch gesehen ist das kein Unterschied.
Wir haben also keinen Effekt gefunden. Auch auf die Fruchtbarkeit,
auf die Fikundität der Weibchen, der abhängig war davon,
ob sie Menschen gefressen hatten oder nicht.
Selbst wenn da ein Effekt ist,
den wir hier nicht entdecken konnten mit unseren Daten,
dann ist er doch
eher klein
Und eignet sich nicht dazu, die Evolution von diesem Verhalten zu erklären.
Wir müssen also eine bessere Erklärung finden. So interessant ist,
dass dieser sexuelle Kannibalismus mehrfach entstanden ist,
hier die schwarze Witwer haben sie schon kennengelernt,
das ist eine Familie, der Terridiide,
dann gibt es Aridiope hier und das ist eine andere Agiope,
die machen das auch alle Arten, Agiopearten,
die wir kennen, zeigen dieses Verhalten.
Das ist auch wieder eine eigene Familie,
die Familie der Araniiden und dann gibt es noch eine dritte Familie,
nämlich die Niffiliten, die auch Nicht alle,
aber viele Arten, diesen Kannibalismus aufweisen.
So, und was vielleicht auffällt bei diesen Fotos schon,
ist, dass alle eins gemeinsam haben,
alle diese Arten haben sehr kleine Männchen im Vergleich zu den Weibchen.
Sodass es, hier sieht man, das ist das Männchen,
das ist ein eher kleines Weibchen sogar.
Hier ist ein Männchen und ein Weibchen.
Hier ist das Männchen zum Waldchenbund. Da ist es gerade beide
in der Paarung begriffen und das haben wir schon gesehen,
das ist das Attrodectus Männchen.
Das ist für so ein Spinnweibchen etwas für den hohen Zorn,
wenn die so eine kleine Spinne frisst.
Das macht sich nicht bemerkbar, das kann man kaum
in Gewicht messen
Also was ist da los? Was wir dann gemacht haben,
waren zum Beispiel Feldexperimente,
in denen wir also auf eine Wiese gegangen sind und haben dann
unsere Rahmen mit den Spinnen hier auf die Wiese gestellt und haben da gezählt,
wie viele Menschen kommen hier eigentlich und wie viele Menschen,
mit wie vielen Menschen verpaart sich eigentlich so ein Weibchen und wie viel frisst sie denn so draußen?
Und wir haben also unterschiedliche Zahlen,
in unterschiedliche Studien gefunden, was immer rauskommt, ist,
dass ein Weibchen etwa ein bis zwei Männchen bricht.
Aber im Durchschnitt sind es fast zwei.
Es paaren sich also mehr Männchen als Weibchen zunächst mal,
sieht es so aus
Wenn man Netze von Niffila sieht, Niffila gibt es
in Afrika, gibt es überall eigentlich in den Tropen.
Jeder, der mal durch den Urwald geht,
wird irgendwann in so ein Niffila-Netz reinlaufen.
Das sind also die allergrößten Ratnätze, die es gibt.
Sie haben können so einen Durchmesser haben.
Es ist eine sehr, sehr starke Seide.
Und wenn man da reinläuft, dann spürt man das.
Man wird fast so ein bisschen zurückgeworfen. Das vergisst man also
so schnell nicht wieder. So eine Begegnung. Und in
diesen Niffila-Netzen sieht man also die großen Weibchen hier zu hängen.
Und dann sieht man immer noch einige Männchen im gleichen Netz.
Es spricht also auch dafür hier,
dass wir mehr Männchen haben als Weibchen
Und dass sich die Weibchen, also mit mehreren Männchen,
Paaren und die Männchen vermutlich nicht. So, wenn es so ist,
dass ein Männchen sich nur mit einem einzigen Weibchen verpaart,
und die Weibchen sich aber mit mehreren Männchen verpaaren können,
dann sprechen wir hier von Monogyni, Bonogami als Paarungssystem,
ist ihnen wahrscheinlich allen ein Begriff.
Das soll ja auch bei Menschen das bevorzugte Paarungssystem sein.
Monogyni bedeutet, es sind die Männchen,
die sich einmal verpaaren und die Weibchen verpaaren sich mehrfach.
Und das als Paarungssystem ist vor 2005,
bevor wir das beschrieben haben,
noch gar nicht als solches anerkannt gewesen
Also hier der Eindruck, den man hier gewinnen kann und
den wir auch getestet haben, ist, dass Monogenie dann evoluiert,
wenn es mehr Männchen als Weibchen gibt.
Und wenn sich diese Weibchen eben mit mehreren Männchen parken.
Und ob jetzt eine solche Strategie, nenne ich das jetzt mal,
erfolgreich hat, das hängt Erfolg hat, hängt direkt damit zusammen,
wie stark die Konkurrenz ist.
Und es gibt da einen kritischen Faktor,
den nennen wir die effektive, das effektive Geschlechterverhältnis oder Effective,
Sex-Racio,
Das genau bedeutet, kommt noch ein paar Mal dran.
Das ist also das Verhältnis von sich Paarenden, Männchen zu Paarenden Weibchen.
Und das kann man sich theoretisch überlegen, die kann so etwas evaluieren.
Das ist jetzt ein Sketch von einem mathematischen Modell.
Wir haben also eine theoretische Population von Weibchen hier,
fünf an der Zahl und wir haben Männchen,
die sind kleiner als diese Weibchen und die sind häufiger.
Und in diesem Beispiel hier haben wir also pro Weibchen
zwei Männchen. Nur wenn die sich alle Paaren,
dann part sich jedes Männchen, einmal,
jedes Wabchen mit zwei Männchen, im Mittel dann befruchtet,
also jedes Männchen, die Hälfte der Eier eines Weibchens.
Denn diese Spinnen, die speichern Spermien und die teilen die dann auf.
Das heißt, der mittlere Erfolg eines Männchens ist nicht
ein Watchen, sondern nur ein halbes.
Und das kann man dann für alle anderen möglichen Zahlenkombinationen durchrechnen.
Und man kann das beschreiben mit dieser Formel hier,
der Fortpflanzungserfolg, ist eins geteilt durch die Anzahl Paaren der Männchen, Robertchen.
Die ESR, also eins geteilt durch die ESR. So,
jetzt Passiert Evolution, wir haben eine Mutation und diese Mutante hier
ist in der Lage, ein einziges Weibchen für sich alleine zu befruchten.
Also dieses Weibchen als einziges Weibchen, mit dem es sich part,
aber gesamt in der Gesamtheit zu befruchten,
alle Eier dieses Weibchens gehören diesem einen Männchen hier.
Das ist jetzt unsere Mutante. In der Fachsprache heißt es hier,
dieses Männchen hier hat einen Vaterschaftsvorteil,
er hat 100 Prozent der Vaterschaft.
Das war ein Wäubchen
So im Vergleich dann zu den anderen Männchen in der Population,
die sich zwar mit mehreren Weibchen paren können,
aber immer am Ende nur 0,5 als Erfolg haben, gewinnt dieser Mutant.
Er hat also einen höheren Erfolg als der Durchschnitt der Population.
Und sobald wir das ein solches Szenario haben,
kann sich eine solche Mutante durchsetzen,
denn sie hat einen Selektionsvorteil,
der Mutantier hinterlässt,
mehr nachkommen als die anderen und so wird er häufiger in
der Population und setzt sich durch
Gut, man kann jetzt das mathematisch beschreiben und
ein Modell machen und das Modell macht dann eine Voraussage.
Und zwar in das Monognie unter bestimmten Bedingungen,
die man dann variieren kann, einen Vorteil hat.
Und diese Bedingungen sind alle daran, an dieses Verhältnis,
an das effektive Geschlechterverhältnis gekocht. Gut, wir haben also
hier ein Szenario. Mensch, mit Weibchen,
die sich mehrfach verpaaren, Männchen verpaaren sich nur ein.
Einmal, das ist vorteilhaft, wenn es mehr Männchen als Weibchen gibt.
Und wir brauchen noch einige andere Dinge dazu, nämlich,
dass die Weibchen, wie ich schon gesagt habe,
die Schwermin auch speichern können
Und dass die Konkurrenz zwischen Männchen also dann auch noch besteht,
wenn die Paarung schnell Stunde längst vorbei ist.
Das Männchen ist längst tot,
aber seine Spermien sind im Weibchen gespeichert und konkurrieren immer noch
sozusagen mit den Spermien anderer Rivalen, um die Befruchtung der Eier.
Und Männchen, wie das Modell vorhersagt, die unsere Mutante,
hat dann einen Vorteil, wenn sie diese Konkurrenz,
diese Spermienkonkurrenz, nennt man das, für sich entscheiden können.
Und die Frage wäre jetzt, die sich da anschließt,
gibt es das denn?
Haben diese Spinnen wirksame Methoden entwickelt,
ihre Vaterschaft gegen Rivalen
zu sichern
So, und dann kann man sich jetzt noch mal diesen
Kannibalismus anschauen. Was hat er denn für eine Folge?
Und was hier aufgetragen ist, ist die Dauer der Koopulation.
Das sind hier Sekunden und ein Männchen, das Überleben will,
kann nicht länger als zehn Sekunden kopulieren, dann es muss,
bevor diese zehn Sekunden vorbei sind, muss es vom Weibchen abspringen,
sonst hat es keine Chance mehr zu überleben.
Die Menschen, die gefressen werden, kopulieren aber 40 Sekunden.
Wir wissen und aus Laboruntersuchungen,
dass diese Koopulationsdauer direkt zusammenhängt mit der Anzahl Spermien,
die dieses Männchen überträgt
Wenn er also 30 Sekunden kopulieren kann,
kann er alle Schwärmen, die er hat, hier übertragen.
Wenn er zehn Sekunden kopuliert, kann er nur ein Drittel der Schwärmen übertragen.
Und das wiederum ist wichtig für die Vaterschaft.
Also ein Männchen ist länger kopuliert, hat nachher mehr Vater,
schafft als ein Rival, das kürzer kopuliert.
Wir haben also hier einen Vorteil in der Vaterschaftssicherung,
der durch diesen Kannibalismus verursacht wird.
Dann haben wir noch was anderes. Und zwar hier sind,
was sind männliche Genitalien bei Schwimmen?
Die sitzen am Kopf, das sind sekundäre Geschlechtsorgane.
Die werden also mit Spermien gefüllt
Und dann werden die Schwärmen, also mit diesen Peddy-Palpen,
in die Geschlechtsöffnung der Weibchen übertragen.
Und das sind sehr komplexe Gebilde mit ganz vielen Anteilen,
die da ausgeklappt werden auf komplizierteste Weise.
Und wenn man nachher die Geschlechtsöffnung der Weibchen präpariert,
dann kann man sehen, dass hier solche Sklerite in diesen Geschlechtsöffnungen stecken.
Und tatsächlich sind das die Spitzen dieser Pedi-Palpen. Während die Sperrmien also übertragen werden,
berechen oder danach brechen die Männchen diese Spitzen ihrer Pedi-Palpen ab.
Und dieses Stück ihrer Genitalien bleibt in der Geschlechtseröffnung der Weibchen, stecken und verschließt diese Geschlechtseröffnung.
Die Genitalien sind danach nicht mehr zu gebrauchen. So,
was passiert jetzt mit der Kopulationsdauer,
wenn ein Männchen eben ein solcher Rivale kommt und kopuliert in
eine solche verschlossene Geschlechtsöffnung, wenn da kein Embulus steckt,
dann kann er eine normale Kopulation machen und Spermien übertragen.
Wenn aber da eine Spitze drinsteckt,
Embulus nennt man diesen Skleriten,
dann hat diese Rivale
keine Chance mehr Spermien zu übertragen
Also durch diese Verstümmelung der Genitalien können die Männchen auch wieder ihre Vaterschaft sichern.
Jetzt steht hier unten noch so ein Satz,
die Menschen sind im Vorteil, wenn sie beide Seiten füllen,
also das ist alles paarisch vorhanden,
das kompliziert die Geschichte jetzt wieder,
das ignorieren wir jetzt einfach mal.
Es macht nichts für die wesentliche Messaging.
Also für die Western-Spinnen haben wir jetzt eine Erklärung gefunden eigentlich,
warum es zu diesem Kannibalismus kommt. Die Männchen hier sind monogyn,
sie investieren maximal in die Vaterschaftssicherung mit einem einzigen Weibchen
und da sie ja keine Zukunft mehr haben,
die sie verlieren können,
können sie da auch ihr Leben und ihre Genitalien investieren
Ohne dass sie da große Fitnesskosten davon tragen. Also jedes Mittel,
inklusive solcher extremen Sachen wie Genitalverstümmelung und der eigene Tod,
sind vorteilhaft, wenn damit Rivalen daran gehindert werden können,
dieses Weibchen zu besprochen.
So wie es es jetzt bei dieser australischen schwarzen Witwerer
finden wir hier ähnliche Sachen. Wie gesagt,
also das ist das Weibchen hier ein kleines,
kleines Männchen nach der Kulkulation und die Paarung läuft hier
so ab
Dass wir, das ist also das Weibchen hier,
sind die Geschlechtsöffnungen auf der Bauchseite des Weibchens.
Das hier sind diese Pedi-Palpen des Männchens,
also die Befruchtungsorgane, die inserieren hier Schwärmen.
Und dann während der Paarung sieht es so aus,
dass das Männchen einen Rückwärtssalto macht und mit seinem kleinen Hinterleib
genau auf die Mundwerkzeuge des Weibchens zuliegen kommt.
Es ist also tatsächlich eine Einladung zuzubeißen. Und siehe da
, auch diese Art macht also einen sogenannten Paarungsfropf.
Wir finden also auch hier die Sehen die etwas anders aus,
aber diese Spitzen hier, hier werden die Spermien übertragen.
Und die bleiben auch im Weibchen stecken. Und verschließen auch bei
dieser Art die Geschlechtsöffnung und beschützen also die im Spermien gegen zukünftige der Wahlen.
Wir haben also hier ganz ähnlichen Vorteil, Vorfall in ganz unterschiedlichen Spinnenfamilien.
Hier gibt es noch eine kuriose Anpassung, die diese Männchen haben.
Und zwar müssen die das alles zweimal machen.
Da müssen sie sich zweimal paren. Und jeder Paarung machen
sie diesen Rückwärtshaltung. Aber eigentlich wollen sie erst nach der
zweiten Paarung sterben. Nach der ersten wollen sie überleben
Das gelingt Ihnen auch. Und zwar haben Sie ein Schnürensee
ihren Hinterleib ab und ziehen alle lebenswichtigen Organe nach in den vorderen Teil des Hinterleibs,
sodass der Teil, der auf den Chehelizern des Weibchens,
also auf den fremden Mundwerkzeugen zu liegen kommt und eingespeichelt wird,
dass der so keine wichtigen Organe enthält und das Männchen überleben kann.
Und wenn es dann ein zweites Mal sich part mit dem gleichen Weibchen,
dann versucht es auch nicht mehr zu überleben.
Und wie ist es bei Nefila? Die dritte Gruppe,
in der sich etwas Ähnliches entwickelt hat
Hier, wenn die Männchen sich mit diesen Weibchen hier paren,
dann machen sie sich ganz klein, wenn man die beobachtet,
sieht man, dass sie mit ihren langen Beinen das Weibchen also
auch umarmen und sich ganz flach auf das Weibchen drücken.
Die Weibchen werden dann unruhig und hier hinten sind die Spinnwarten
und die Weibchen können dann mit ihren Weinen ihr Seide über
dieses Männchen ziehen und können es so versuchen einzuschwimmen.
Wenn die Weibchen so etwas unruhig werden, dann kann man beobachten,
dass die Männchen in ein Bein geben,
in den Mund stecken sozusagen und das Weibchen knabbert dann an
diesem Wein und ist dann wieder eine Weile befriedet.
So war es
Was die auch machen, die Menschen, die warten,
bis das Weibchen eine Beute gefangen hat und mit Fressen
beschäftigt ist und paren sich dann in dieser Zeit.
Und das Weibchen hält dann länger still sozusagen und es gibt dann auch keinen Kannibalismus.
Trotzdem, wenn wir uns die männlichen Genitalien anschauen,
die jetzt bei dieser Art wieder anders aussehen,
aber hier ist die Spitze mit der,
die Spermien übertragen werden und nach der Paarung fehlt diese Spitze hier.
Und da kann man sehen,
das sind die Geschlechtsöffnungen der Weibchen und da stecken diese Spitzen
drin und verschließen die Öffnungen
wie ein Fropf
Das machen diese in den Fehlermännchen immer in 95 Prozent
der Paarungen, bricht also diese Spitze ab.
Aber was hier passiert, ist, die sind nicht sehr effizient.
Und wenn ein Rivale kommt, dann,
und der genug Zeit hat, dann kann er den Plug,
den Fropfen des Vorgängers entfernen. So, die Männchen,
die jetzt mit diesem Weibchen als erste gepaart haben,
die können ihre Genitalien nicht mehr gebrauchen, sterben aber nicht.
Sie sind also noch da, als, wie wir sagen,
Eunuchen. Warum überleben also diese sterilen Männchen,
welchen Vorteil bringt ihnen das
Wenn man jetzt einen solchen Eunuchen gegen ein frisches Männchen sozusagen kämpfen lässt,
dann kann man beobachten, dass diese sterilen Männchen sehr intensiv kämpfen.
Die setzen also sehr viel ein und es ist sehr wahrscheinlich,
dass ein solches Männchen den Kram verliert,
weil es viel mehr investiert und stärker bereit ist,
den Kampf eskalieren zu lassen.
Und ein Männchen, das noch eine Zukunft hat sozusagen,
wird sich dann verdrücken und dem anderen das Feld überlassen.
Das heißt, diese Eunuchen haben einen Vorteil,
wenn sie überleben, denn ihr Fropf ist nicht so gut,
mit dem können sie ihre Vaterschaft nicht alleine schützen.
Wenn sie aber diesen Fropf haben und dann noch leben und dass Menschen
das Weibchen bewachen gegen andere, dann haben sie eine gute Chance.
Der einzige Vater dieses Geleges zu sein. Also auch hier
ist, das geherrscht das gleiche Prinzip. So zusammenfassend jetzt,
warum lassen sich also diese Männchen fressen? Sie versuchen,
sie sind also, haben eine Monogyne Paarungsstrategie,
versuchen Weibchen zu monopolisieren, setzen dazu ihre Genitalien ein und
ihr Leben unter Umständen auch und erheben damit ihre Fitness,
ihre darwinische Fitness über das Mittel alternativer Strategien.
Und wenn die Männchen nicht gefressen werden wollen, keinen Vorteil davon haben,
dann haben sie durchaus Strategien entwickelt, um dem zu entgehen.
Das habe ich ihnen gezeigt, Arne Fila,
die ihre Vorderbeine anknabbern lässt oder die Witwe,
bei denen der Hinterleib sozusagen angedaut werden darf,
ohne dass das Männchen groß beeinträchtigt werden ist.
Oder die Männchen paren sich, wenn das Weibchen beschäftigt ist, zum Beispiel mit Fressen. So,
und die Vorhersagen der Evolutionstheorie erklären somit auch scheinbar sonderbare Verhaltensstrategien,
Individuen optimieren ihre Fitness,
auch Spinnenmännchen tun das und Währungen der Fitness können verschieden sein,
wir können Energie als Währung nehmen,
wir können so auch etwas wie Feindvermeidung als Währung nehmen oder eben die Anzahl an die Qualität der Nachkommen.
Und Kosten-Nutzen-Analysen und biologische Märkte sind geeignete Konzepte für das
Verständnis von Verhalten.
Vielen Dank fürs Zuhören