Magnus Ehingers undervisning

Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete m.m.

Evolutionärt stabila strategier. Social organisation

ESS och social organisationVideogenomgång (flippat klassrum)

Introduktion

Organismer gör något .

Etologi: studium av

  1. Vad gör organismerna?
  2. Varför gör de som de gör?

Etologi

Från grekiskans ethos (egenskaper, sedvänjor) och logi (lära).

Pionjärer inom detta område:

  1. Karl von Frisch
  2. Niko Tinbergen
  3. Konrad Lorenz (myntade t.o.m. begreppet etologi)

Konrad Lorenz på promenad med präglade gäss. Konrad Lorenz på promenad med präglade gäss.

Diskussion: "Vad är det för nytta med getingar?"

 

Annons

 

Om man frågar, "Vad är det för nytta med svalor?" får man ofta till svar att de är bra, för de äter myggor.

Om man frågar, "Vad är det för nytta med myggor?" får man ofta till svar att de är bra, för de är mat till svalorna!

Detta blir ett cirkelresonemang; det besvarar egentligen ingenting.

  • Ofta lägger vi ett mänskligt perspektiv på ordet "nytta"; egentligen felaktigt. I judisk-kristen tradition är t.o.m. nyttoaspekten central: Växterna och djuren har skapats för människans skull.

Ekologisk "nytta"

Alla djur behöver äta.

Genom att äta bidrar alla djur (både växtätare och rovdjur) till att hålla bytespopulationen på en nivå som är vid områdets toleransgräns.

Detta gör att

  1. ekologiska katastrofer (J-kurvor) undviks
  2. den biologiska mångfalden ökar

DNA som bas för beteendet

Allt beteende har sina rötter i arvsmassan (DNA)!

  • Bakterie, som rör sig mot en födokälla
  • Du, som sitter av min lektion/läser detta! :-)

Hygieniska och ohygieniska bin

I vissa fall finns det en klar koppling mellan arvsmassa och beteende

Vissa bin är av typen "hygienska"

  • Tar bort larver/puppor som dör i bikupecellen

Andra bin är av typen "ohygieniska"

  • Tar intebort larver/puppor som dör i bikupecellen.

    (Låt inte era föreställningar om det är "bra" att vara hygienisk eller inte störa ert vetenskapliga tänkande!)

I försök där man korsat "hygienska" med "ohygieniska" bin, har man kunnat visa att skillnaden i beteende endast beror på en gen!

Polygena beteenden

Kommajordflyet, fladdermusen och kvicksilverlampan. Kommajordflyet, fladdermusen och kvicksilverlampan. I många andra fall, är beteendet beroende av många olika gener i samverkan

Beteendet är polygent = många olika gener påverkar beteendet

Fallet med kommajordflyet

Vid vissa (ljud-)stimuli, flyger flyet bort från ljudkällan (en fladdermus)

Vid vissa andra stimuli, fäller flyet ihop sina vingar, och faller rakt ned.

Kommajordflyets beteende

  1. är helt och hållet instinktivt
  2. är relativt komplicerat
  3. styrs av hur nervtrådar och motorik är sammankopplade hos flyet - i slutändan bestäms detta av arvsmassan.

Diskussion (om tid finnes): Beror människans beteende på arvet?

Det naturliga urvalet - Evolutionärt stabila strategier

"Hälsningsövning": När man hälsar på varandra, lyfter man ofta ögonbrynen. Detta gör att man får ett öppet, vänligt inställt ansiktsuttryck, till skillnad från det, slutna, aggressiva.

Allt beteende är i grunden styrt av generna (arvet)

  • Till synes genomtänkta beteenden hos varelser (organismer) handlar i själva verket om nedärvda beteenden.

Beteendet är sådant, att det maximerar genernas överlevnad.

Äldre teorier

Gruppselektion

Surikat. Surikat. "Beteendet är sådant, att det maximerar artens (gruppens) överlevnad" (Tinbergen, Lorenz)

Vissa individer verkar "offra" sig för gruppens bästa:

  • Surikater avger "larmsignal" - andra individer i gruppen har chans att fly, medan individen som "larmar" löper större risk att hamna i rovdjurets käftar
  • Koltrastar avger liknande "larmsignal"
  • Bin & getingar dör som regel efter att de har stuckit.
  • Många liknande exempel finns.

Idag anser man inte att det är troligt, att djur kan göra den typen av avvägningar. Varför? Vi kommer till det! smile

Fråga eleverna, varför tror de att man inte håller fast vid denna teorin idag?

  • "Art" är något som människan definierat!
  • Denna teori, fastän så gott som helt förkastad av vetenskapsvärlden, lever fortfarande kvar i folks "sinnen".
  • I en bok skriven så sent som 1997 har jag sett exempel på detta.

Individselektion

Individselektion: "Beteendet är sådant, att det maximerar den egna avkommans överlevnad"

Detta förklarar t.ex. inte hur s.k. altruistiska beteenden uppkommit (och "överlevt")

Altruistiska beteenden

Vad är ett "altruistiskt beteende"?

  • Ett beteende som (vid första påseende) verkar vara utan egen vinning. Detta påverkar ju inte den egna avkommans överlevnad!

Exempel

  • Vuxna söner/döttrar stannar kvar, och hjälper föräldrarna ta hand om sina syskon. ("Skulle ge dem bättre övning inför uppfödning av sina egna ungar")
  • Sociala insekter
  • Sociala vertebrater, typ nakenråttor
  • Vampyrfladdermöss
  • Människan?

Den själviska genen

Dagens teori (från 1970-talet): The selfish gene . Ref: Richard Dawkins

Vad är en gen?

  • En enhet för information om ärftliga egenskaper. Den ärvs från föräldrar till avkomman

Varför är gener själviska?

  • Organismer (individer) är dödliga, gener är odödliga
  • Individer blir helt enkelt "maskiner" som bär gener.

Hurdant blir ett beteende, som präglas av själviska gener?

  • När ni observerar ett beteende hos någon organism, ha alltid i åtanke, på vilket sätt maximerar beteendet överlevnaden för den organismens gener.

Några exempel, där de själviska generna tydligt spelar in:

  1. Lejonhannen som dödar ungar, som inte är hans egna
    • När en ny lejonhanne tar över en flock, dödar han de ungar som finns i flocken.
    • Detta gör att honorna blir brunstiga fortare, och hanen har lättare att föra över sina gener.
  2. Kannibalism hos gråtrut
    • Gråtruten äter ungar från en annan kull
    • De egna ungarna får då större chans att överleva, eftersom det blir färre som måste dela på den tillgängliga maten

Några exempel, där de själviska generna spelar in, fast det inte är lika tydligt:

  1. Sociala djur/insekter
  2. Altruistiska beteenden
  3. Immunförsvarets celler

När ett beteende är sådant, att det maximerar de egna genernas överlevnad, är det en evolutionärt stabil strategi.

  • Evolutionen gynnar beteendet ifråga!

Etologiska grundbegrepp

Instinkter

En gökunge puttar ut äggen i det bo där den kläckts. En gökunge puttar ut äggen i det bo där den kläckts. Ett beteende som uppträder utan föregående träning

  • Exempel: Gökungen puttar ut sina värdföräldrars ägg ur boet.

Instinkter kan förfinas genom genom inlärning

  • Exempel: Språkets utveckling – både hos människa och hos fåglar m.fl.

Instinkter kan delas in i fixa rörelsemönster och taxier.

Fixa rörelsemönster

Hela handlingsmönstret uppträder, även om stimulit försvinner under tiden som handlingen utförs.

Vad är ett stimulus (pl. stimuli)?

En gåshona skyfflar tillbaka ett ägg på rymmen. En gåshona skyfflar tillbaka ett ägg på rymmen. Exempel

  • Stimulus: Ett gåsägg flyttas ut utanför boet
  • Fixt handlingsmönster: Gåshonan, som "skyfflar" tillbaka ägget in i boet. Försvinner ägget, "låtsas" honan ändå flytta in det.

Taxier

Handlingsmönstret avbryts om stimulit försvinner

Trutens röda fläck. Den röda fläcken utlöser en betingad reflex hos ungen: När ungen ser fläcken, pickar den på förälderns näbb. Pickandet, i sin tur, utlöser en betingad reflex hos föräldern: När ungen pickar, stöter föräldern upp mat som den har i krävan till ungen. Trutens röda fläck. Den röda fläcken utlöser en betingad reflex hos ungen: När ungen ser fläcken, pickar den på förälderns näbb. Pickandet, i sin tur, utlöser en betingad reflex hos föräldern: När ungen pickar, stöter föräldern upp mat som den har i krävan till ungen.

Instinktshandlingar

Taxier och fixa rörelsemönster uppträder ofta tillsammans. Kallas då instinktshandlingar.

  • Utlöses av bestämda stimuli, s.k. nyckelretningar.

Exempel: Gråtrutsungen pickar på den röda fläcken på förälderns näbb.

Supernormala stimuli

Ett överdrivet stort gåsägg utlöser en starkare reaktion hos gåsmoderna att skyffla tillbaka hem ägget.

Gökungens relativt sett enorma gap är förmodligen ett supernormalt stimulus, som utlöser ett intensivt matningsbeteende hos värdföräldrarna.

En rörsångare matar ''sin'' gökunge. En rörsångare matar ''sin'' gökunge. "Super" i fallet "supernormalt" betyder alltså inte det är så normalt det någonsin kan bli, utan "mer än normalt"; "överdrivet".

Vid vilka tillfällen utsätter vi människor oss för supernormala stimuli?

Retningssummation

Flera nyckelretningar tillsammans utlöser en starkare reaktion än varje retning enskilt för sig.

Exemplet med storspigg

Hona med romfylld buk utlöser viss sick-sack-dans hos hanen.

Snedställd hona (utan romfylld buk) utlöser också viss sick-sack-dans hos hanen.

Snedställd hona med romfylld buk utlöser kraftig sick-sack-dans hos hanen.

 

   
[Ingen än…]