Flügel in neuem Licht
Der Birkenspanner landet auf der Rinde eines Baumstammes und öffnet seine Flügel, um sich auszuruhen. Ein hungriger Fliegenschnäpper, der dicht hinter ihr war, stürzt sich auf eine Mahlzeit, verliert aber seine Beute aus den Augen. Die Motte verschmilzt mit dem Baumstamm. Dadurch konnte sie dem lästigen Fliegenfänger ausweichen und überlebte einen weiteren Tag. Dies mag wie ein einfacher Akt der Natur erscheinen, aber Wissenschaftler sind sehr neugierig darauf, wie und warum diese Art von Interaktionen entstehen.
Pfeffermotten sind so gefärbt, dass sie sich an Bäumen anpassen. Zum Vergrößern anklicken.
Die kryptische Flügelfärbung des Pfeffermotters beruht auf mehreren Faktoren. Wie kam es dazu, dass ein einzelner Falter diese Flügelfarbe hat? Und warum hat diese Mottenart überhaupt diese Flügelfarben?
Das Wie und das Warum
Wissenschaftler stellen diese Art von Fragen und testen sie auf der Basis von Vorwissen und Zukunftsprognosen. Einige häufige Fragen konzentrieren sich darauf, wie sich ein Merkmal entwickelt. Dies wird als die unmittelbare Ursache bezeichnet. Die unmittelbare Ursache für die Flügelfarbe der Pfeffermotte ist genetisch bedingt. Ein bestimmtes Gen kodiert dafür, ob die Flügel hell oder dunkel gefärbt sind. Bei Motten, die überleben und sich fortpflanzen, werden die Gene für eine bestimmte Farbe an ihre Nachkommen weitergegeben.
Nun lassen Sie uns das größere Bild betrachten. Warum kann ein Tier wie die Pfeffermotte farbige Flügel haben? Warum sich ein Merkmal entwickelt, wird als ultimative Ursache bezeichnet. Wir wissen jetzt, dass die Flügel der Pfeffermotte den Motten helfen, sich unauffällig zu verhalten. Indem sie sich unauffällig verhalten, erhöhen sich ihre Überlebenschancen. In einer bestimmten Umgebung kann also eine Flügelfarbe dazu beitragen, dass mehr Motten überleben als die andere Flügelfarbe. Das ist ein ziemlich wichtiger Vorteil. Die proximale Ursache und die ultimative Ursache sind oft beide daran beteiligt, ein Merkmal hervorzubringen, das einem Organismus hilft, in seiner Nische zu überleben.
Fahrradfahren kann als weiteres Beispiel für proximale vs. ultimative Kausalität verwendet werden. Klicken Sie hier für weitere Details.
Das Verständnis der proximalen und ultimativen Ursachen hilft uns zu verstehen, warum sich Merkmale im Laufe der Zeit verändern. In nicht verschmutzten Wäldern überlebten Motten mit hellen Flügeln mit größerer Wahrscheinlichkeit. In verschmutzten Wäldern fügten sich Motten mit dunklen Flügeln besser ein. Sie wurden mit geringerer Wahrscheinlichkeit von Vögeln gefressen und konnten sich so fortpflanzen und ihre Flügelfarben weitergeben.
Wir können auch vertrautere Probleme in Bezug auf proximale oder ultimative Fragen betrachten. Denken Sie an ein Fahrrad. Um vorwärts zu fahren, bewegen Sie die Pedale. Dadurch werden die Räder gedreht und das Fahrrad bewegt sich. Das ist die unmittelbare Ursache dafür, wie ein Fahrrad funktioniert.
Aber was sind die letztendlichen Ursachen dafür, warum sich das Fahrrad bewegt? Ein Vorschlag ist, dass der Mensch einen schnelleren Weg brauchte, um sich fortzubewegen. Wir haben das Fahrrad entworfen, um uns schneller fortzubewegen und unsere Zeit sinnvoller zu nutzen.
Wenn Sie immer noch verwirrt sind, was die proximale und was die ultimative Ursache ist, versuchen Sie, es anders zu betrachten. Proximale und ultimative Erklärungen unterscheiden sich auch in der Zeitskala, über die sie wirken. Proximale Erklärungen konzentrieren sich auf Dinge, die während des Lebens eines Individuums auftreten. Ultimative Erklärungen konzentrieren sich auf Dinge, die in Populationen über viele Generationen hinweg auftreten. Glauben Sie, dass Sie das Wie und das Warum der Biologie im Griff haben?
Testen Sie sich selbst
Versuchen Sie, ein paar proximale und ultimative Fragen für die folgenden Anpassungen zu finden: Mottenfarbe, Gruppennahrungssuche bei Vögeln, Elternschaft bei Säugetieren und schreiende Babys.
Klicken Sie hier, um unsere Beispiele für Fragen zu sehen
Fettgedruckt sind unsere Kategorien und Beispiele für unsere Hauptfragen. Einige Unterfragen sind ebenfalls enthalten.
| Hauptfrage | Hauptfragen | Unterfragen |
| Mottenfarbe |
Wie entsteht die Flügelfarbe? -Ist die Flügelfarbe genetisch bedingt? -Wurden die verschiedenen Mottenfarben durch DNA-Mutationen verursacht? Bestimmt die Umwelt die Mottenfarbe? |
Warum ist eine Farbe häufiger? -Welche Verhaltensweisen oder Umweltfaktoren bestimmen, welche Flügelfarbe häufiger vorkommt? -Beeinflusst die Partnerwahl die Flügelfarbe? -Ist die Flügelfarbe nur zur Tarnung hilfreich? |
| Gruppennahrungssuche |
Wie finden die Vögel in Gruppen Nahrung? -Senden sich die Vögel gegenseitig Signale? -Welche Sinne benutzen sie, um Nahrung zu finden? |
Warum ist es vorteilhaft, in Gruppen nach Nahrung zu suchen? -Ist es sicherer, in Gruppen nach Nahrung zu suchen? |
Elternschaft bei Säugetieren |
-Woher wissen Tiere, dass sie sich um ihre Jungen kümmern müssen? -Lernen sie es von den Eltern? -Werden sie mit dem Wissen geboren? -Verursachen Hormone das Verhalten? |
Warum sind manche Tiere gute Eltern? -Erhöht es das Überleben, gute Eltern zu haben? -Werden Tiere mit guten Eltern mehr reproduziert? |
| Weinende Babys |
Wie entscheiden Babys, wann sie weinen? -Ist es ein Auslöser, der ein Baby zum Weinen bringt? |
Warum weinen Babys? -Denken Mütter mehr an weinende Babys? |
Klicken Sie hier, um unsere Antworten zu sehen
| ADAPTATION | PROXIMATE URSACHE | ULTIMALE URSACHE |
| Mottenfarbe |
Ein spezifisches Gen kodiert für die schwarze Flügelfarbe und ein spezifisches Gen für die weiße Flügelfarbe. Die schwarze Farbe tauchte zuerst als genetische Mutation auf. |
Diese Mottenflügelfarben entwickelten sich, weil Mutationen, die der Motte halfen, sich anzupassen und zu überleben, an die nächste Generation weitergegeben wurden. |
| Gruppensuche nach Nahrung | Vögel benutzen ihr Sehvermögen, um Futterstellen und Gruppen der gleichen Art zu finden. | Die Gruppensuche entwickelte sich, um mehr Zeit für die Nahrungssuche zu haben, während andere Raubtiere aufspüren. Je mehr Vögel in einer Gruppe sind, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie von einem Raubtier gefressen werden. |
| Elternschaft bei Säugetieren | Die Ausschüttung des Hormons Oxytocin löst bei Müttern und einigen Vätern einen Elterninstinkt aus. | Gute Elternschaft erhöht das Überleben der Jungen. Die Jungen können dann heranwachsen und sich fortpflanzen und ihre Gene weitergeben. |
| Weinende Babys | Spezifische Auslöser, wie eine nasse Windel, bringen das Baby zum Weinen. | Menschliche Babys haben sich so entwickelt, dass sie weinen, um die Eltern auf ein bestimmtes Bedürfnis aufmerksam zu machen. |
Alles zusammenhalten
Beide Arten von Ursachen sind für sich genommen interessant. Aber erkennen Sie, dass sie miteinander verbunden sind. Wir müssen die Natur mit beiden Arten von Fragen untersuchen. Das hilft uns zu verstehen, wie sich Merkmale entwickeln und Organismen profitieren.
Zusätzliche Bilder via Wikimedia Commons. Elefantenkäfer von Derek Ramsey.