Evolution und sexuelle Selektion Flashcards

1
Q

Echte Kommunikation - Partnerwahl

Beschreiben Sie schematisch die Kommunikation bei der Partnerwahl.

A
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2
Q

Woran erkennen Meerkatzen ihre Art?

A
  • farbige Gesichtsmuster
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3
Q

Inwiefern können Partnerwahl und Artbildung verknüpft sein?

A

Beispiel Hamletbarsche:

  • Farbmorphen sind genetisch distinkt
  • Assortative mating “innerhalb der Farbmorphen (sexuelle Selektion)
    Morphen durch räuberische Mimikry (Nachahmung von unterschiedlichen Beutefischarten; natürliche Selektion)
  • Natürliche und sexuelle Selektion wirken in dieselbe Richtung: schnelle Art
    bildung möglich
  • Häufig wirken aber sexuelle und natürliche Selektion in entgegengesetzte Richtungen
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4
Q

Nennen Sie ein Beispiel für die Akustische Arterkennung?

A
  • bei stridulierenden Insekten (Grillen)
  • Die Schallerzeugung durch Stridulation ermöglicht nur eine geringe Frequenzmodulation der Schallpulse . Für die Arterkennung ist daher vor allem das zeitliche Schallmuster (Pulse und Pausen ) wichtig
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5
Q

Beschreiben Sie die visuelle Arterkennung anhand eines Beispiels.

A
  • bei Glühwürmchen
  • Dauer und zeitliches Muster der biolumineszenten Blitzsignale sind artspezifisch
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6
Q

Warum Sex?

A

Sexuelle Selektion

  • Weibchenwahl (direkte Vorteil, indirekte Vorteile (gute Gene, sexy Sons))
  • Männchenkonkurrenz (Männchenkämpfe, Spermienkonkurrenz)
  • Geschlechtliche Fortpflanzung kostet die Hälfte des Fortpflanzunserfolgs (als bei asexuel)
    • Sex ermöglicht Kombination guter Mutationen
    • Sex ermöglich Eliminierung schlechter Mutationen
  • Dadurch Anpassung an sich ändernde Umweltbedingungen
  • Problem: mittelfristig wachsen asexuelle Populationen einfach schneller und würden Organismen verdrängen, die sich sexuell fortpflanzen
  • Vorteil von Sex muss schneller wirken: Nachkommen eines sich sexuell fortpflanzenden Weibchens müssten mehr als doppelt so fit sein wie Nachkommen eines sich asexuell fortpflanzenden Weibchens, um Reproduktionsnachteil auszugleichen
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7
Q

Was besagt die Red-Queen-Hypothese?

A
  • Von Generation zu Generation sich ändernde Umweltbedingungen favorisieren genetische Neukombination in jeder Generation
  • Sich schnell ändernde Umweltbedingungen, z.B.:
    • Wettlauf mit Infektionskrankheiten, Parasiten
    • Bisher noch keine endgültige Klarheit
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8
Q

Beschreiben Sie den Geschlechterkonflikt? (Investitionen)

Und was ist deren Konsequenz?

A
  • Ursprünglicher Zustand bei sich sexuell fortpflanzenden, einzelligen marinen Organismen: Isogamie (Fortpflanzungstypen)
  • Anisogamie entwickelt sich, wenn Erfolg der Zygote stark mit ihrer Größe zunimmt: disruptive Selektion führt dazu, dass einige in der Population wenige große Gameten produzieren und andere viele kleine: Geschlechter
  • Basale Investition in Nachkommen ist für Weibchen größer als für Männchen (Anisogamie: große, metabolisch teure Eier/Makrogameten gegenüber kleinen billigen Spermien/Mikrogameten).
  • Weibchen können nur eine begrenzte Zahl an Eiern erzeugen.
  • Weibchen können ihre Fitness (# sich fortpflanzender Nachkommen) nur erhöhen durch höhere Qualität der Eier, Brutpflege und Paarung mit hoch-qualitativen Männchen.
  • Männchen können ihre Fitness dadurch erhöhen, dass sie sich so oft wie möglich paaren.
  • Verhältnis fortpfl.-bereiter Weibchen zu fortpfl.-bereiten Männchen (operational sex ratio) ist zu Männchen verschoben.
  • Allgemeine Konsequenzen:
    • Männchenwettbewerb
    • Weibchenwahl
      => Sexualdimorphismus
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9
Q

Beschreiben Sie den Präzedenzeffekt.

A
  • Grillen
  • Singen bei Grillen
  • Laubheuschrecken bevorzugen den führenden Gesang, da Unterdrückung des Follower-Signals durch kontralaterale Inhibition
  • die beiden Signale kommen aus unterschiedlichen Richtungen
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10
Q

Beschreiben Sie die Spermienkonkurrenz (unter Männchenkonkurrenz).

A
  • bei Laubheuschrecken: Männchen räumen Spermien von Vorgänger mit Hilfe ihrer modifizierten Subgenitalplatte aus
  • Spermienkonkurrenz bei Menschenaffen (mehr oder weniger Verdrängungswettbewerb): Hodengröße klein bei Gorilla, groß bei Bonobo, Schimpanse
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11
Q

Beschreiben Sie die direkten Vorteile der Wahl für den Fortpflanzungserfolg bei Weibchen?

A
  • Großes/gutes Territorium des Männchens
  • Guter Nistplatz
  • Beitrag zur Versorgung der Jungen
  • Verteidigung des Nests/Weibchens/der Jungen
  • Hohe Fruchtbarkeit des Männchens
  • Brautgeschenke siehe auch nächste Folie
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12
Q

Nennen Sie ein Beispiel für ein Brautgeschenk.

A
  • Bei Laubheuschrecken kann der Spermatophylax der Männchen eine wichtige Ressource für die Weibchen sein
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13
Q

Was sind indirekte Vorteile der Weibchenwahl für das Weibchen? Und wie erkennen?

A
  • eigentlich: Wie wird Information über genetische Qualität der Männchen in Signalen kodiert?
  • Exp. Afrikanischer Witwenvogel: Langer Schwanz → höhere Zahl neuer Nester
  • Schwanzfederlänge ist Anzeiger für Kondition des Männchen?
  • Kosten langer Schwanzfedern für die Männchen:
    • Kompatibel mit Handicap Prinzip: Weibchen wählen Qualität, indem sie die Männchen an ihre Grenzen treiben
    • Kann man Signaleigenschaften, die der Partnerwahl dienen, von solchen unterscheiden, die anderen Funktionen dienen?
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14
Q

Was sind statische und dynamische Merkmale?

A

Statisch:

  • stabilisierende Selektion
  • artspezifische Merkmale (Laubfrosch, Pulsrate)
  • niedriger CV (unter 5 %) → Selektion auf Arterkennung
  • Weibchen bevorzugen den Populationsmittelwert des
    Männchensignals (Arterkennung)

Dynamisch:

  • gerichtete Selektion
  • interindividuelle Merkmale (Laubfrosch, Chirpdauer)
  • hoher CV(über 12 %) → sexuelle Selektion durch Damenwahl
  • Weibchen bevorzugen längere – z.B. energetisch aufwendigere – Parameterwerte des Männchensignals (Weibchenwahl)
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15
Q

Was sagt der Variationskoeffizient aus?

A
  • Maß für die Variabilität eines Merkmals
  • Statische Merkmale: niedriger CV unter 5 % → Selektion auf Arterkennung
  • Dynamische Merkmale: hoher CV über 12 % → sexuelle Selektion durch Damenwahl
  • Statisch: Weibchen bevorzugen den Populationsmittelwert des Männchensignals (Arterkennung)
  • Dynamisch: Weibchen bevorzugen längere – z.B. energetisch aufwendigere – Parameterwerte des Männchensignals (Weibchenwahl)
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16
Q

Was ist ein betrugssicheres Merkmal?

A
  • Beziehung zwischen Rufen und Energetik beim Froschruf
  • Fähigkeit, sich gut und ausreichend zu ernähren wirkt sich positiv auf den Fortpflanzungserfolg aus.
  • Der Energieaufwand bei Froschrufen hängt stark von der Rufrate ab
  • Rufrate ist ein dynamisches Merkmal !
17
Q

Beschreiben Sie den Zusammenhand zwischen Vogelgesang und genetischer Fitness.

A
  • Drosselrohrsänger: Männchen hat Territorium und füttert Weibchen
  • Zahl der Gesangsstrophen: Indikator für gute Gene?
  • all EPF males had larger repertoire than the respective social male
  • no differences between social and EPF males
  • Also: Größeres Repertoire führt dazu, von mehr Weibchen gewählt zu werden und mehr Jungen zu zeugen
  • Wenn Weibchen Männchen mit größerem Gesangsrepertoire wählen,
    dann wählen sie Partner, deren Nachkommen eine größere Chance
    haben, erwachsen zu werden → genetische Qualität!
  1. Die Weibchen der Drosselrohrsänger wählen nach der Größe des Gesangsrepertoires
  2. Die Größe des Gesangsrepertoires ist positiv mit der Fitness der Nachkommen korreliert (indirekte Vorteile der Weibchenwahl: „gute Gene”)
  3. „Gute Gene“ für gutes Lernvermögen und gutes Gedächtnis (auch vorteilhaft in anderen Kontexten) (betrugssicher!)
18
Q

Kommunikationssysteme und die Frage nach dem “Warum kommunizieren Tiere”?

A
  • Kommunikation, die für Sender und Empfänger vorteilhaft ist, bezeichnet man auch als echte Kommunikation.
  • Dazu zählt zum Beispiel die Partnerwahl als Form der sexuellen Selektion.
19
Q

Beschreiben Sie Sexuelle Selektion.

A
  • Sexuelle Selektion tritt in verschiedenen Varianten auf.
  • Bei Männchen- und Spermienkonkurrenz kämpfen Männchen (bzw. ihre Gameten) untereinander um die Paarung mit Weibchen.
  • Bei der Weibchen oder Damenwahl wählen die Weibchen gezielt Männchen zur Paarung aus.
  • Dabei spielen direkte (Nahrung, Nestbau etc.) und/oder indirekte Vorteile (also Gene) eine Rolle.
20
Q

Was sind die Indirekten Vorteile der Partnerwahl für die Weibchen? (ZF)

A

Bei der Suche nach ‚guten Genen‘ sollten die Weibchen Merkmale bewerten, bei denen die Männchen nicht betrügen können. Betrugssichere Merkmale treten häufig als Ornamente oder im Kontext von Energieverbrauch, Krankheitsresistenz und kognitiven Fähigkeiten auf.

21
Q

Beschreiben Sie statistische und dynamische Merkmale. (ZF)

A

Merkmale des Senders als Teil einer ‚echten Kommunikation‘ können in zwei Klassen unterteilt werden, statische und dynamische Merkmale. Statische Merkmale zeigen typischerweise geringe Variabilität und werden für die ‚Arterkennung‘ genutzt. Dynamische Merkmale zeigen hohe Variabilität, die entsteht, wenn die Weibchen besonders starke Ausprägungen eines Merkmals innerhalb einer Population bevorzugen.