Inhalt Vorwort Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 Evolutionsforschung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1 Formenvielfalt und Angepasstheit der Lebewesen als Ergebnis der Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 Entwicklung des Evolutionsgedankens . . . . . . . . . . . . . . 1.3 Beurteilung von Ähnlichkeiten zur Rekonstruktion der Stammesgeschichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .......... 2 .......... .......... 2 4 .......... .......... 11 27 2 Mechanismen der Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1 Zusammenspiel der Evolutionsfaktoren (erweiterte Evolutionstheorie) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 Genetische Variabilität als Grundlage der Evolution . . . . . 2.3 Selektion der Phänotypen als richtender Evolutionsfaktor 2.4 Gendrift oder die Wirkung des Zufalls . . . . . . . . . . . . . . . 2.5 Rassen- und Artbildung durch Isolation . . . . . . . . . . . . . . Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 33 37 45 46 57 3 3.1 3.2 3.3 Evolutionsprozesse . . . . . . . . . . . . . . . . . Hypothesen zu den Anfängen des Lebens Massenaussterben und Evolutionsschübe Koevolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 . 62 . 72 . 73 . 77 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 Evolution des Menschen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stellung des Menschen im natürlichen System . . . . . . . . . Vergleich der Anatomie von Menschenaffen und Mensch Zytologische und molekularbiologische Merkmale . . . . . . Stammesgeschichtliche Entwicklung des Menschen . . . . Kulturelle und soziale Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 . 79 . 80 . 86 . 86 . 98 . 101 Fortsetzung siehe nächste Seite Neuronale Informationsverarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 5 5.1 5.2 Neuronen als Bausteine des Nervensystems . . . . Bau und Funktion eines Neurons . . . . . . . . . . . . . . . Myelinisierte und nicht myelinisierte Nervenfasern Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 106 108 110 6 6.1 6.2 6.3 Elektrochemische Vorgänge in Nervenzellen . . Das Ruhepotenzial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Das Aktionspotenzial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Weiterleitung von Aktionspotenzialen im Axon . Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 111 115 120 124 7 7.1 7.2 7.3 7.4 Erregungsübertragung an einer chemischen Synapse Bau und Funktion einer neuromuskulären Synapse . . . Erregende und hemmende Synapsen . . . . . . . . . . . . . . . Wirkung von Synapsengiften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wirkung von Drogen und Medikamenten . . . . . . . . . . Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 128 130 133 134 140 8 8.1 8.2 8.3 Erkrankungen des menschlichen Nervensystems Multiple Sklerose (MS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Parkinson-Syndrom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Alzheimer-Krankheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 142 142 143 9 9.1 9.2 Lernen und Gedächtnis auf neuronaler Ebene . . . . . . . . . . . . . . . . 144 Gedächtnis als Leistung des Gehirns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 Lernen durch Langzeitpotenzierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verhaltensbiologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 10 10.1 10.2 10.3 10.4 Genetisch bedingte Verhaltensweisen . . . . . . . . . . . . . Methoden und Fragestellungen der Verhaltensforschung Unbedingte Reflexe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Instinkthandlungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nachweis erbbedingten Verhaltens . . . . . . . . . . . . . . . . . Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 148 150 152 160 166 11 Erweiterung einfacher Verhaltensweisen durch Lerneinflüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prägung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Modifikation einer Erbkoordination durch Erfahrung Reizbedingte Konditionierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verhaltensbedingte Konditionierung . . . . . . . . . . . . . . Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 171 175 175 179 182 Individuum und soziale Gruppe Kooperation. . . . . . . . . . . . . . . . . . Kommunikation . . . . . . . . . . . . . . Konflikte – Aggressionsverhalten Sexualverhalten . . . . . . . . . . . . . . Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 185 193 200 208 215 13 Angewandte Verhaltensbiologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.1 Angeborene Auslösemechanismen (AAM) beim Menschen 13.2 Aggressives Verhalten beim Menschen . . . . . . . . . . . . . . . . Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 219 223 225 11.1 11.2 11.3 11.4 12 12.1 12.2 12.3 12.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lösungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 Glossar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263 Literatur- und Quellenverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273 Stichwortverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276 Autoren: Brigitte Meinhard Dr. Werner Bils (Kapitel 4 Evolution des Menschen) Hinweis: In einigen Fällen wird in diesem Buch auf Textstellen im Band Biologie 1, Verlags-Nr. 947038D, verwiesen. Diese Fundstellen sind mit der Ziffer (1) vor der entsprechenden Seitenzahl gekennzeichnet.