Zum Themenheft
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Zooschule Hannover Zooschule Hannover Evolution im Erlebnis-Zoo Hannover Primaten Arbeitshilfe Nr. 16.14 1 Zooschule Hannover Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 2 Sachinformation Merkmale von Primaten 3 Abstammungslinien 4 Evolutionsfaktoren 6 Selektion 6 Natürliche Selektion 6 Sexuelle Selektion 7 Künstliche Selektion 9 Sozialsysteme von Primaten 10 Unterrichtsanregungen M1 Verschiedene Affen im Zoo 13 M2 Wie klettern Tiere auf Bäume 14 M3 Merkmale eines Primaten 15 M4 Wie leben Affen zusammen? 16 M5 Zwei Affen im Vergleich 17 M6 Affenformen 18 M7 Auf die Nase geschaut 19 M8 Vergleiche verschiedene Menschenaffen 20 M9 Evolutionstendenzen bei Primaten 1 21 M10 Evolutionstendenzen bei Primaten 2 22 M11 Sex. Selektion bei Großen Menschenaffen 23 M12 Methoden der künstlichen Selektion 24 M13 Arterhaltung durch Zusammenarbeit 25 Lösungsvorschläge 26 Literatur und Links 32 Abbildungsnachweis 33 Impressum 34 2 Zooschule Hannover Tiersteckbriefe können für diese Arten auf der Homepage der Zooschule downgeloaded werden. Die dort gegebenen Informationen mögen als erste allgemeine Informationsquelle ausreichen. Die entsprechenden Links sind im Anhang beigefügt. Das erste Kapitel dient der Sachinformation und ist vor allem für die Lehrer gedacht. Es enthält in komprimierter Form die relevanten Hintergrundinformationen zum Thema. Einleitung Die Renovierung der Schimpansenanlage im Urwaldhaus habe ich zum Anlass genommen ein neues Themenheft zu schreiben, das zur unterrichtlichen Nutzung der Primaten im Erlebnis-Zoo Hannover anregen soll. Da wir selbst Primaten sind, liegt es nahe, die Evolution dieser Säugetierordnung in den Vordergrund zu stellen. Ziel ist es, einen Lehrer in die Lage zu versetzen und zu ermutigen, zu diesem Thema selbst Unterricht vor den Tieren durchzuführen. Ausgangspunkt des Unterrichts sind dabei stets Tierbeobachtungen durch die Schüler selbst. Über Benennen, Zeichnen, Beschreiben, Ordnen und Vergleichen der vielfältigen Beobachtungen können dann Gedankenmodelle, die der Evolution zugrunde liegen, jeweils altersgemäß abgeleitet werden. Zur Zeit werden 11 Primatenarten im Erlebnis-Zoo gehalten. Mit Katta und Rotem Vari sind dies zwei Feuchtnasenaffen !Halbaffen" aus Madagaskar. Drill, Hulman und Weißkehlmeeerkatze vertreten die Gruppen der Tieraffen der Alten Welt, Kaiserschnurrbarttamarin und Weißbüscheläffchen die der Neuen Welt. Aus der Gruppe der Kleinen Menschenaffen ist der Schopfgibbon vertreten. Sumatra-Orang- Utan, Westlicher Flachlandgorilla und Schimpanse repräsentieren die Gruppe der Großen Menschenaffen. Sie decken somit das Spektrum dieser Säugetierordnung gut ab, sind zu jeder Jahreszeit beobachtbar und - nicht zuletzt wegen ihrer häufigen Aktivitäten - sehr motivierend für eine forschende Beobachtung im Unterricht und der anschließenden Analyse einsetzbar. Die 13 Materialien für die Schüler beziehen sich alle auf Inhalte der Sachinformation und auf die zur Zeit im Erlebnis-Zoo gehaltenen Primatenarten, können jedoch leicht modifiziert und dann auch in anderen zoologischen Einrichtungen eingesetzt werden. Sie sind in bewährter Weise wiederum so angelegt, dass für Schüler aller Altersstufen angemessene Arbeitsblätter kopiert werden können. Die Materialien beziehen sich auf die typischen Merkmale von Primaten, ihre Formenvielfalt und besonders auf die Auswirkungen von Selektionsprozessen. Da Primaten in aller Regel Gruppentiere sind, die in sehr unterschiedlichen Sozialstrukturen leben, ist es lohnend die ultimaten Ursachen für die Sozialstrukturen zu erarbeiten. Natürlich liegt es bei diesem Thema auch nahe die Evolution des Menschen einzubinden. Diese bleibt jedoch ausgeklammert, da sie schon Gegenstand des Themenheftes 1 “Über den Gorillaberg“ ist und anhand dieses Themenheftes erarbeitet werden kann. Ein Besuch der paläontologischen Abteilung des Landesmuseums ist zu diesem Thema ebenfalls eine sehr lohnende Erweiterung. Zur Vorbereitung des Zoobesuches bzw. zu dessen Nachbereitung können von den Affenarten Fotos downgeloaded und ihre Tierstimmen abgehört werden. Viele Videofilme sind in Youtube eingestellt, die typischen Verhaltensweisen zeigen bzw. die Situation vor Ort verdeutlichen. Sie sind, soweit sie von der Zooschule erstellt wurden, im Anhang angeführt. Für Rückfragen, Verbesserungsvorschläge und Kritik stehen die Zoolehrer gerne zur Verfügung. Über jede Art eines Feedbacks freuen wir uns. 3 Zooschule Hannover Sachinformation Merkmale von Primaten Jedes Kind im Kindergartenalter kann Affen von anderen Tiergruppen unterscheiden. Es hat feste Vorstellungen davon, wie ein Affe aussieht. Betrachtet man genauer, was einen Affen ausmacht, bleibt wenig. Denn Affen besitzen einen Körperbau, der dem Grundbauplan von Säugetieren noch recht nahe kommt. Spezialisierungen, wie z.B. der lange Hals einer Giraffe, Umbildungen der Gliedmaßen wie bei Robben oder eine Reduzierung der Zehenzahl wie bei Pferden, fehlen weitgehend. Primaten sind also recht ursprüngliche Generalisten mit nur wenigen abgeleiteten !apomorphen" Merkmalen. In diesem Zusammenhang nennen Schüler aller Altersgruppen zunächst meist den Schwanz als das typische Primatenmerkmal und irren sich. Denn nahezu alle Säugetiere besitzen einen Schwanz, und selbst ein Greif- oder Wickelschwanz, wie ihn manche Affen der Neuen Welt besitzen, zeigen auch andere baumbewohnende Säugetiere wie Opposum, Wickelbär, Greifstachler u.s.w . Verallgemeinernd kann man sagen, dass Primaten kein Merkmal besitzen, das alle haben und bei den übrigen Säugetieren fehlt [2, 3, 4,15]. Was zeichnet also einen Affen aus? Er besitzt ursprüngliche, fünfstrahlige Hände und Füße an deren Ende sich keine Krallen, sondern flache Nägel befinden. Affentypisch ist auch, dass Daumen bzw. große Zehen den übrigen gegenüber gestellt und opponierbar sind . Dies ermöglicht die Greiffähigkeit und stellt eine Angepasstheit an ihren ursprünglichen Lebensraum, dichte Wälder der Tropen, dar. Affen sind also urprünglich Baumbewohner und klettern, indem sie die Äste umgreifen. Sie zeigen jedoch in ihrer Entwicklung zu Menschenaffen eine Tendenz zum Schwinghangeln und zum aufrechten Gang. Papillarleisten an den Fingerkupppen !sogenannte Fingerbeeren" verbessern dabei den Halt an den Ästen und das Tastgefühl. Ausnahmen: Der Mensch kann in der Regel nur mit den Händen greifen, das jedoch äußerst präzise. Lemuren !z.B. Kattas" weisen an jedem Fuß noch eine Putzkralle als ursprüngliches Säugetiermerkmal auf, während die Krallenaffen !z.B. Weißbüscheläffchen" an den Händen sekundär wieder Krallen entwickelt haben. Affen sind Augentiere. Alle anderen Sinne treten gegenüber dem optischen Sinn zurück. Die Augen sind nach vorne ausgerichtet, sodass sich die Sehfelder überschneiden und räumliches Sehen ermöglichen. Eine vergleichbare Lage der Augen findet man bei Raubtieren. Die Augenstellung wird deshalb als Erbe der Primatenvorfahren gesehen, die kleine, nachtaktive Insektenfresser waren. Sie kann auch als Angepasstheit an das Baumleben gedeutet werden, da dort ein präzises Abschätzen von Entfernungen überlebenswichtig ist. Die Einschränkung des Sehfeldes geht hiermit zwangsläufg einher. Die Dominanz des Sehsinns und die Frontalstellung der Augen sind bei den Feuchtnasenaffen noch nicht gegeben. Sie besitzen noch Tasthaare und einen feuchten Nasenspiegel. Geruchliche Informationen haben für ihr Verhalten noch eine zentrale Bedeutung. Affen und auch der Mensch sind dagegen echte Mikrosmatiker. Das Gehirn ist bei Primaten im Vergleich zu anderen Säugetierordnungen auffallend groß. Der Trend zu einem im Bezug auf die Körpergröße immer größeren Gehirnvolumen setzt sich in der Primatenevolution bis zum Menschen fort. Man kann dies als die eigentliche Spezialisierung der Primaten bezeichnen. Mit den letzten beiden Merkmalen einhergehend vollzog sich eine Reduzierung des Gesichtsschädels !Schnauze" zugunsten des Gehirnschädels. Dabei wandert dieser zunehmend unter den Gehirnschädel, eine Entwicklung, die beim Menschen ihr vorläufiges Ende gefunden hat 4 Zooschule Hannover Abstammungslinien Parallel hierzu entwickelten Primaten immer komplexere Verhaltensweisen und Verhaltensanteile, die nicht auf genetischer Basis beruhen. Lernen und Traditionen !Weitergabe von Gelerntem über Generationen hinweg" nahmen einen entsprechend höheren Stellenwert ein. Damit einhergehend erhöhten sich Trächtigkeitsdauer und die Zeit des Elterninvestment für den zunächst unreifen Nachwuchs. Weitere Primatenmerkmale sind: - Zwei ausgeprägte Schlüsselbeine - Heterodontes Gebiss mit 3 Zahntypen - Augenhöhlen von Knochenelementen umgeben - 2 Schneidezähne pro Quadrant - Gut ausgebildeter Blinddarm - Frei hängender Penis - Die Hoden befinden sich in einem Hodensack - 2 brustständige Milchdrüsen - Das Gehirn besitzt Temporallappen und einen Sulcus calcarinus Diese und weitere Merkmale wie der Bau der Paukenhöhle, Anzahl und Form der Zähne sind zwar enorm wichtig bei der Rekonstruktion unserer Vorfahren mittels Fossilien. Da sie äußerlich jedoch nicht erkennbar sind bzw. sich auf Details beziehen, wird an dieser Stelle jedoch nicht weiter auf sie einggegangen und auf primatologische Literatur verwiesen. Die Arbeitsbätter 1 bis 3 gehen näher auf beobachtbare Merkmale der Primaten ein !s. S. 13 bis 15". Sie sind für Kinder bis zur Klassenstufe 5 gedacht. Derzeit sind rund 360 Primatenarten [15] bekannt, mindestens ebenso viele wurden bisher fossil nachgewiesen. Man schätzt jedoch die Anzahl der ausgestorbenen Arten als weitaus höher ein [4]. Da gerade aus der Anfangszeit der Primatenevolution nur ganz wenige Fossilfunde vorliegen, sind viele Details bzw. Zeitangaben relativ unsicher. Mit Ausnahme der Koboldmakis lassen sich durch die im Erlebnis-Zoo gehaltenen Primaten alle relevanten Entwicklungslinien der Primatenevolution anhand einiger ihrer rezenten Arten darstellen. Einen Modellstammbaum, der nur die derzeit gehaltenen Arten beinhaltet, zeigt Abbildung 1. Alle heutigen Primaten sind Endglieder einer langen Evolutionskette, die !wahrscheinlich" in der Kreidezeit begann noch bevor die großen Saurier ausstarben [2, 4, 15]. Die Anfänge waren bescheiden. Kleine, vorwiegend nachtaktive Insektenfresser, die in Größe und Aussehen den heutigen Spitzhörnchen ähnelten, eroberten nach dem großen Faunenwechsel am Ende der Kreidezeit viele „frei gewordene“ ökologische Nischen, d.h. eine erste Radiation fand statt. Es entwickelten sich nun Feuchtnasenähnliche Primaten, von denen die meisten Arten schon im Eozän wieder ausstarben. Rezente Feuchtnasenaffen !Strepsirrhini" haben in zwei jeweils monophyletischen Gruppen über-dauert: Die Lemuren !Lemuriformes" durchliefen eine Radiation auf Madagaskar, während die Loriartigen !Loriformes" als spezialisierte nachtaktive Tiere in den Tropenwäldern von Afrika und Asien überlebten. Parallel dazu entwickelten sich Trockennasenähnliche Primaten und daraus nach und nach die verschiedenen Gruppen der Trockennasenaffen !Haplorrhini". Deren Nachkommen differenzieren sich in Koboldmakis !Tarsiformes, nicht im Zoo vorhanden", Neuweltaffen !Breitnasenaffen, Platyrrhini" und Altweltaffen !Schmalnasenaffen, Catarrhini". Diese Tieraffen stellen heute die größte Artenzahl. Deshalb soll auf ihre äußerlich sichtbaren Merkmale näher eingegangen werden [1, 2, 4]: 5 Zooschule Hannover Neuweltaffen sind kleine Affen, die ein Gewicht von höchstens 10 kg erreichen. Sie besitzen eine breite Nasenscheidewand, wodurch die Nasenlöcher, die meist zur Seite zeigen, auseinanderrücken. Ihr Daumen ist nicht vollständig opponierbar oder sogar zurückgebildet. Dadurch ist kein Präzisionsgriff möglich. Teilweise sind sekundär Krallen anstatt von Nägeln ausgebildet. Der Schwanz kann als Greiforgan !5. Hand" ausgebildet sein. Gesäßschwielen fehlen ihnen immer. Altweltaffen sind mittelgroße bis große Affen. Sie besitzen eine schmale Nasenscheidewand, wodurch die Nasenöffnungen, die meist nach vorne zeigen, entsprechend nahe beieinander stehen. Ihr Daumen ist echt opponierbar. Sie weisen meist Sitzschwielen auf. Feuchtnasenaffen Trockennasenaffen Lemuren Neuweltaffen Gewöhnliche Makis Krallenaffen Katta Roter Vari Im asiatischen Raum evolvierten aus den Vorfahren der geschwänzten Altweltaffen !Cercopithecoidea" die Menschenartigen !Hominoidea". Dies ist keine monophyletische Gruppe, d.h. sie geht nicht auf eine, sondern auf verschiedene Stammpopulationen zurück. In Asien evolvierten die Kleinen Menschenaffen !Gibbons, Hydrobathidae" und die beiden Orang-Utan-Arten als Große Menschen- Altweltaffen Weißbüschel- Kaiserschnurräffchen barttamarin Meerkatzenverwandte Gibbons Weißkehlmeerkatze Schopfgibbon Hulman Drill Menschenaffen SumatraOrang-Utan FlachlandGorilla Schimpanse 7 7 14 14 18 25 52 7 Zeit in Millionen Jahren 68 kleine, nachtaktive Insekten fressende Säugetiere M1 Hypothetischer Stammbaum der Primaten, n. verschiedenen Ouellen 6 Zooschule Hannover halb im ersten Teil in einer kurzen Sachinformation zusammengestellt. Selektion affen !Hominidae". Vorfahren aus dieser Gruppe wanderten zurück nach Afrika, wo sich Gorilla, Schimpanse und der Mensch entwickelten. Dieser würde im Stammbaum zwischen Gorilla und Schimpanse zu plazieren sein. Die Arbeitsblätter 6 und 7 !s. S. 18 und 19" gehen auf die großen Abstammungslinien am Beispiel von im Erlebnis-Zoo gehaltenen Arten ein. Sie sind für Schüler ab der Alterstufe 7 geeignet. Weitaus komplexer aufgebaut sind die Arbeitsblätter 9 und 10 !S. 21 und 22", mit denen Schüler der Qualifizierungsstufe einige der Evolutionstendenzen und einen Modellstammbaum der im Zoo gehaltenen Primaten erarbeiten können. Hierfür stehen zusätzlich eine Auswertungstabelle !S. 27" und eine Vorlage für den Modellstammbaum !S. 29" für die Schüler zur Verfügung. Evolutionsfaktoren Wie für alle Tiergruppen gelten auch für die Primaten die Prinzipien der Synthetischen Evolutionstheorie. Demnach sind alle bekannten Evolutionsfaktoren von Bedeutung. Sie eignen sich jedoch unterschiedlich gut für eine Erarbeitung anhand von beobachtbaren Phänomenen im Zoo. Besonders gut lassen sich Auswirkungen der Selektion an äußerlich sichtbaren Merkmalen im Unterricht thematisieren. Deshalb steht in diesem Themenheft dieser Evolutionsfaktor im Vordergrund. Alle im Zoo gehaltenen Tierarten haben sich im Laufe der Evolution so bewährt, dass sie sich bis heute erhalten haben. Sie sind das Ergebnis einer fortlaufenden Selektion. Dieser Faktor hat mehrere, z.T. kaum erforschte, Facetten. Diese werden des- Auf der Selektion !lat. selectio: Auslese, Auswahl" beruht die gleichnamige Theorie von Charles Darwin und Alfred Russel Wallace. Dieser Evolutionsfaktor setzt an phänotypischen Merkmalen eines Individuums an, soweit diese erblich bedingt sind, also keine Modifikation darstellen. Selektion gibt der Evolution eine Richtung. Die Vorstellungen über Selektion haben sich im Laufe der Zeit mehrfach verändert. Sie wird heute als statistische Größe über den Beitrag, den ein Lebewesen zum Genbestand der nächsten Generation liefert, verstanden [11, S. 44]. Evolutionsbiologisch fitter ist demnach das Individuum, das einen gößeren Anteil an Genen in den Genpool der nächsten Generation einbringt. Seine Gene liegen dann folglich in einer höheren Genfrequenz vor. Das nennt man einen Selektionsvorteil. Diese nicht zufälligen Veränderungen von Genfrequenzen im Laufe der Generationenfolge sind der Antrieb der Evolution. Die zentrale Größe der Selektion ist also der Fortpflanzungserfolg eines Individuums von wiederum erfolgreichen Nachkommen, also Individuen, die geschlechtsreif werden und sich wieder fortpflanzen können. Hierfür „tun“ Lebewesen alles. Natürliche Selektion Natürliche Selektion findet im Idealfall ohne jegliches Einwirken des Menschen statt. Es haben diejenigen Individuen eine größere Überlebenschance, die bessere Eigenschaften als ihre Konkurrenten gegenüber limitierenden Faktoren ihrer abiotischen !Hitze, Kälte, Licht, Dunkelheit, Trockenheit, Stürme, Gifte, u.s.w." und biotischen !Räuber, Parasiten, Nahrung u.s.w." Umwelt besitzen. Da die Umweltbedingungen selten konstant bleiben und teilweise gegensätzliche Angepasstheiten hinsichtlich Körperbau und physiologischer Leistung erfordern, ist eine optimale Angepasstheit oftmals ein Kompromiss zwischen verschiedenen Extremen. Oft sind die entscheidenden individuellen Unterschiede nur gering bzw. äußerlich - wie bei Resistenzen- gar nicht er- 7 Zooschule Hannover Sexuelle Selektion kennbar. Dennoch ist ein Vergleich zwischen verschiedenen Tieraffengruppen, in unterschiedlichen ökologischen Nischen sehr reizvoll, besonders für Schüler mit geringeren Vorkenntnissen. Der Grad der Angepasstheit an eine zukünftige Umwelt entscheidet sich im Moment der Befruchtung, man spricht von Präadaption. In Zoos spielt die natürliche Selektion nur eine untergeordnete Rolle, da mit Hilfe von Technik und Medizin die Umweltbedingungen an die Erfordernisse der Tiere angepasst werden und auf diese Weise der Selektionsdruck minimiert wird. Die Angepasstheit an unterschiedliche Umweltbedingungen !Leben in Bäumen, Leben am Boden" kann modellhaft anhand von Arbeitsblatt 4 !S. 16" erarbeitet werden. Angepasstheiten der vier Menschenaffen und die Sonderstellung des Menschen sind Gegenstand des Arbeitsblattes 8 !s. S. 20". Merkmale oder Verhaltensweisen, die für den individuellen Fortpflanzungserfolg verantwortlich sind, unterliegen der sexuellen Selektion. Alle Individuen haben ein gemeinsames Ziel, nämlich die Steigerung ihres Fortpflanzungserfolgs, durch die ihre Gene oder die von Verwandten in die nächste Generation eingebracht werden. Da bei Primaten der Elternaufwand bei der Aufzucht des Nachwuchses besonders ungleich ist, erreichen sie dies auf unterschiedlichen Wegen. Für Männchen ist der Zugang zu fruchtbaren Weibchen ausschlaggebend. Sie können durch eine Verpaarung mit möglichst vielen Weibchen ihre Fitness maximieren und wählen folglich in der Regel eine Paarungsstrategie [7, 9]. Mit der Besamung des Weibchens ist ihr Beitrag für die Aufzucht des Nachwuchses meist erschöpft. Für Weibchen ist die Verpaarung mit mehreren Männchen in der Regel nicht fitnesssteigernd, ein Männchen ist ausreichend. Als K-Strategen sind sie darauf ausgerichtet, ihren seltenen Nachwuchs möglichst erfolgreich aufzuziehen. Da ein sicherer Zugang zu Nahrung für sie zum entscheidenden Faktor wird, wählen sie eine Nahrungsstrategie. Nun ist es jedoch nicht so, dass alle Männchen möglichst viele Weibchen monopolisieren und die Weibchen zur Vermeidung von Nahrungskonkurrenz alleinige Reviere für sich beanspruchen. Der Wettbewerb um den optimalen Fortpflanzungserfolg, die sexuelle Selektion, findet in vielmehr Abhängigkeit vom Lebensraum, dem Räuberdruck, der Art und Verteilung der Nahrung artspezifisch in sehr unterschiedlicher Weise über die Ausbil- Natürliche Selektion Sexuelle Selektion Künstliche Selektion Unterschiede im Überlebenserfolg Unterschiede im Fortpflanzungserfolg menschliche Zuchtwahl M2: Überblick über die drei Mechanismen der Selektion 8 Zooschule Hannover Intrasexuelle Selektion Intrasexuelle Selektion wirkt, wenn mehrere Angehörige eines Geschlechts um fruchtbare Partner konkurrieren. Bei Primaten betrifft dies in der Regel die Männchen ! male-male competition " . Der Zeitpunkt dieses Wettbewerbes kann vor der Zeugung liegen !präkopulativer Wettbewerb" oder danach !postkopulativer Wettbewerb". Er führt zu unterschiedlichen Angepasstheiten z.B. hinsichtlich Körpergröße bzw. Bau der Geschlechtsorgane. dung von erfolgreichen Sozialsystemen und damit Paarungssystemen statt !s.u.". Im Kronendach eines Tropischen Regenwaldes sind große, stabile Affengruppen kaum möglich und man kann keine große Weibchengruppen monopolisieren, die auf der Suche nach Früchten täglich weite Strecken zurücklegen. Andererseits ist die Aufrechterhaltung einer monogamen Zweierbeziehung in offenen Lebensräumen hoffnungslos und einem polygynen System unterlegen. Die natürlichen Ressourcen einer Art im Lebensraum setzen also den Rahmen, in dem sich die sexuelle Selektion entfalten kann. Sie unterliegt somit indirekt auch der natürlichen Selektion. Bei der Tierhaltung im Erlebnis-Zoo sind die Sozialstrukturen der Freilandsituation nachempfunden. Dies ist eine nicht zu unterschätzende Bedingung für eine artgemäße Tierhaltung. Entsprechend sind - falls das Populationsmanagement nicht korrigierend eingreift !s.u." - ebenfalls freilandanaloge, arttypische Paarungssyteme ausgebildet. Diese können gewinnbringend erfasst und vor dem Hintergrund bekannter Freilandbedingungen analysiert werden. Grundlegende Informationen über Sozial- und Paarungssysteme finden sie im Themenheft 14.7 Zusammenleben der Säugetiere im Zoo, das auf der Homepage der Zooschule zum Download eingestellt ist. Dort finden sie ebenfalls Unterrichtsanregungen zum Thema sexuelle Selektion und Problemen des Populationsmanagements. Sexuelle Selektion ist in zwei Formen ausgeprägt: Präkopulativer Wettbewerb Wenn Primaten um den Zugang zu möglichst vielen fruchtbaren Weibchen kämpfen !contest competition" besitzen diejenigen Vorteile, die z.B. ein ausgeprägtes Droh- bzw. Imponierverhalten zeigen, größer und stärker sind, ihre Waffen geschickter einsetzen oder Situationen besser einschätzen können. Sie sind in der Lage mehrere Weibchen zu monopolisieren und haben einen entsprechend höheren Reproduktionserfolg. Im Laufe der Evolution hat sich bei Primaten mit Haremsbildung ein sexueller Größendimorphismus !Geschlechtsdimorphismus" mit teilweise erheblich größeren Männchen entwickelt. Ist kein Geschlechtsdimorphismus feststellbar, wird der Zugang zu den Weibchen nicht durch physische Auseinandersetzungen beeinflusst und die Männchen engagieren sich stark in der Aufzucht des Nachwuchses !Gibbons". Ebenso kann die Reproduktion von konkurrierenden Männchen unterdrückt werden. Das geschieht bei einigen Lemuren durch stressauslösende Duftmarken, durch die das Alpha-Tier seine Dominanz anzeigt, bei echten Affen durch optische Signale !Gorillas". Postkopulativer Wettbewerb Darunter sind alle Mechanismen zu verstehen, welche die Wahrscheinlichkeit des eigenen Fortpflanzungserfolgs nach der Begattung erhöhen. So können durch das Bewachen eines Weibchens nach der Begattung !mate guarding" Paarungen mit anderen Männchen unterbunden werden. 9 Zooschule Hannover wird das Weibchen nach kurzer Zeit wieder östrich und das Männchen muss nicht warten, bis das Weibchen abgestillt hat !Abbruch der Laktationsamenorrhoe". Intersexuelle Selektion Wenn - wie bei Schimpansen - ein fertiles Weibchen nicht von einem dominanten Männchen monopolisiert werden kann und es sich mit mehreren Männchen verpaart, erfolgt der Wettbewerb auf der Ebene der Spermien. Dies hat im Laufe der Evolution bei den Männchen zu extrem großen Hoden mit einer entsprechend hohen Spermienproduktion geführt. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit des Männchens erhöht, selbst zum biologischen Vater zu werden. Weibchen können in manchen Fällen auch dann noch Einfluss auf den potentiellen Vater nehmen. Sie sind nach dem Geschlechtsakt in der Lage, die Spermien des geeigneten Männchens zu bevorzugen bzw. die der anderen zu unterdrücken. Dieser kaum beobachtbare Vorgang wird als kryptische Weibchenwahl !cryptic female choice" bezeichnet. Ob er auch bei Primaten vorkommt, ist letztlich unklar, kann jedoch vermutet werden. Bei kaum einer anderen Säugetierordnung ist das Elterninvestment nach der Geburt des Nachwuchses so hoch wie bei Primaten. Gerade bei Menschenaffen mit extrem langer Kindheit führt die Brutpflege dazu, dass kaum Verluste auf dem Weg zur Geschlechtsreife auftreten. Dies kann bei polygynen Primaten !Gorilla, Drill, Hulman" zum Infantizid !Kindstötung" führen. Da ein Männchen eine Gruppe von Weibchen nur für relativ kurze Zeit dominieren kann, versucht es mit allen Mitteln seine Gene in die nächste Generation einzubringen. Wenn es eine neue Gruppe übernimmt, tötet es die nicht entwöhnten Nachkommen seines Vorgängers oder hetzt trächtige Weibchen so lange, bis es zum Abort kommt. Danach Bei der intersexuellen Selektion bestimmt die Anziehungskraft auf den Paarungspartner den Fortpflanzungserfolg. Das Geschlecht mit dem grösseren Elterninvestment wählt den Partner. Bei den Primaten sind dies stets die Weibchen !female choice", da für sie der Reproduktionserfolg von den verfügbaren Ressourcen abhängt !s.u." und ein Fortpflanzungsereignis so selten ist, dass die Wahl des Partners besonders wichtig ist. Sie wählen ihren Partner nach bestimmten Merkmalen aus, die damit bei den Männchen der Selektion unterliegen. Es sind echte Signale, die schwer zu imitieren sind und einen Rückschluss auf den genetischen Zustand !genetische Fitness" des Partners zulassen. Teilweise wirken sich diese Merkmale bedingt durch ihre Aufwendigkeit bzw. Auffälligkeit nachteilig auf die Überlebensfähigkeit in der jeweiligen Umwelt aus. Dennoch führen sie durch einen höheren Fortpflanzungserfolg im Vergleich zu gleichgeschlechtlichen Artgenossen, die diesen Anforderungen nur unvollkommen genügen, und damit zu einer insgesamt höhereren Fitness. Künstliche Selektion Seit Beginn der Domestikation kontrolliert und steuert der Mensch den Fortpflanzungserfolg der von ihm gehaltenen Tiere. Er steigert ihn unbewusst oder gezielt bei Tieren mit den von ihm geforderten Eigenschaften und unterdrückt ihn bei denjenigen, die diese nicht besitzen. Diese künstliche Selektion überdeckt dabei die natürliche und auch zunehmend die sexuelle Selektion. Es werden auf diese Weise teilweise extrem vom Menschen abhängige Tierrassen bis hin zu Qualzuchten hervorgebracht, jedoch keine neuen Arten. Da menschliche Zuchtwahl bei Primaten im Freiland nur indirekt, z.B. durch Bejagung oder anthropogen bedingte Umweltveränderungen erfolgt, wird auf sie im folgenden nicht weiter eingegangen. 10 Zooschule Hannover Über die Haltung von Tieren in Zoologischen Gärten informiert die Arbeitshilfe Nr. 16.8, die kostenlos downloadbar ist. Die Arbeitsblätter 12 und 13 !S. 25 und 26" geben einen Überblick über die Methoden des Populationsmanagements bzw. der Arterhaltung eines extrem gefährdeten Affen. Sozialsysteme von Primaten In Zoos findet dagegen ein sogenanntes Populationsmanagement statt, mit dessen Hilfe versucht wird, konfliktarme und gesunde Bestände mit einem möglichst geringen Inzuchtkoeffizienten auf möglichst lange Sicht zu erhalten. Das kann nur funktionieren, wenn möglichst viele Zoos auf nationaler, europäischer, ja weltweiter Ebene zusammenarbeiten. Experten tauschen auf regelmäßig stattfindenden Treffen hierbei Know how aus und entscheiden nach der Situation der Art im Freiland, der Anzahl und dem Geschlechterverhältnis der in den wissenschaftlich geführten Zoos gehaltenen Tiere über die zukünftig angestrebte Populationsgröße der jeweiligen Art. Über die biologischen bzw. zoointernen Notwendigkeiten hinaus spielen bei diesen Entscheidungen vor allem ethische Grundsätze und gesetzliche Vorgaben eine große Rolle. Ebenso wie körperliche Merkmale und Verhaltensweisen unterliegen Sozialsysteme der Selektion. Hierbei spielen neben der Größe der Primatenart, ihre Mobilität im Raum, die ökologischen Bedingungen des Habitates, besonders jedoch die Faktoren Nahrungsqualität und Verteilung der Nahrung eine Schlüsselrolle !siehe M. 3". Diese Faktoren bedingen die Verteilung der Weibchen. An ihnen orientieren sich die Männchen. Bei den Menschenaffen sind so sehr unterschiedliche Sozialsysteme entstanden. Diese im weiteren modellhaft angeführten Systeme sind nicht statisch und werden immer wieder modifiziert bzw. durchbrochen. So ist gerade die Einehe der Gibbons sehr brüchig und Fremdgehen ist keine Seltenheit. Der gemeinsame Gesang von Weibchen und Männchen, der zur Reviermarkierung dient, kann ebenso ausgenutzt werden, um einen potentiellen Partner für einen Seitensprung in der Umgebung zu finden [14]. M3 Entwicklung der Paarungssysteme bei Menschenaffen !n. Klemmstein. W. 1994, verändert" 11 Zooschule Hannover um ein möglichst großeres Revier mit Weibchen, die sie auf diese Weise monopolisieren. Hinsichtlich der primären Geschlechtsmerkmale herrscht kein Selektionsdruck, sodass diese nur schwach entwickelt sind. Gibbon: Als Fruchtesser mit einer geringen Größe besitzen die Weibchen kleine Nahrungsreviere, die sie verteidigen können. Sowohl fremde Männchen als auch Weibchen werden als Nahrungskonkurrenten angesehen und nicht toleriert. Um erfolgreich zu sein, muss das Männchen die ständige Verbindung mit einem Weibchen suchen und gleichrangig in die Jungenaufzucht und Verteidigung des Reviers investieren und so den Faktor Nahrungskonkurrenz kompensieren !weibchenkontrollierte Monogamie". Beide Geschlechter sind somit kodominant, sodass kein Geschlechtsdimorphismus ausgebildet ist. Orang-Utan: Aufgrund ihrer Größe haben Orang-Weibchen größere Nahrungsgebiete, die sie deshalb nicht verteidigen können. Sie leben entsprechend ihrer Nahrungsstrategie solitär, zeigen folglich auch kaum soziale Verhaltensweisen wie Lausen und auch keine Mimik. Sie paaren sich nur alle 5-6 Jahr und wählen dann kurzzeitig einen dominanten Partner, der über entsprechende Merkmale !Backenwülste, Kehlsack, Größe" verfügt. Die Nachteile durch den Nahrungskonkurrenten Männchen werden so minimiert. Orang-Weibchen heben eine verborgene Ovulation, d. h. sie zeigen ihren Eisprung nicht durch körperliche Merkmale an. Auf diese Weise minimieren sie Annäherungen von Männchen und damit von Nahrungskonkurrenten. Sie wählen. Orang-Männchen zeigen infolge ihrer Paarungsstrategie einen starken intrasexuellen Wettbewerb hinsichtlich der von Weibchen geforderten Merkmale. Sie sind untereinader intolerant und kämpfen Schimpansen: Die Nahrungsressourcen sind weit verteilt. Die Weibchen durchstreifen große Gebiete und haben folglich Kontakt zu verschiedenen Männchen. So können die Männchen die Weibchen somit weder monopolisieren, noch eine dauerhaft monogame Beziehung entwickeln. Als Kompromiss entwickelte sich Schimpansengemeinschaften, d.h. große Gruppen, die wiederum in verschiedene kleinere Streifgruppen mit wechselnden Zusammensetzungen aufgeteilt ist !fissian-fusion-groups". Die Männchen, die alle untereinander verwandt sind, verteidigen gemeinsam ein Revier, das viele Weibchen beherbergt, gemeinsam. Eindringende Schimpansen werden vertrieben oder sogar getötet. Diese Gemeinschaft ist untereinander sexuell tolerant. Konkurrenz findet nicht präkopulativ, sondern auf Spermienebene postkopulativ statt. Geschlechtsdimorphismus ist folglich nur gering ausgeprägt. Die Weibchen zeigen ihre Paarungsbereitschaft durch eine große Östroschwellung deutlich allen Männchen an und verpaaren sich mit mehreren. Dadurch steigt reziprok das Interessse der Männchen zur Revierverteidung an, was den Fortpflanzungserfolg der Weibchen erhöht. Gleichzeitig bedeutet es auch, dass den Weibchen mehrere potentielle Partner zur Verfügung stehen, unter denen sie wählen können. Zentrale Auswahlkriterien scheinen die erworbene Dominanzund die Verträglichkeit des Männchen in der Gruppe zu sein. Gorillas: Da durch eine geringwertige, jedoch häufig vorkommende Nahrung kaum Nahrungskonkurrenz zwischen den Tieren besteht, ist die optimale Strategie für Gorilla-Weibchen sich einem starken Silberrücken anzuschließen, der sie beschützt. Sie vertreiben alle fremden Männchen aus dem Nahrungsrevier. Im präkopulativen Wettbewerb haben deshalb nur besonders große und starke Männchen die Chance sich zu verpaaren, sodass ein extremer Geschlechtsdimorphismus evolvierte. 12 Zooschule Hannover 4. Reine Männchengruppen !All male groups": Nur Männchen, ohne Jungtiere. Solche Junggesellengruppen finden sich oft bei polygynen Arten. Die Männchen treten in diese Gruppen meist ein, wenn sie geschlechtsreif werden. Die Männchen konkurrieren mit dem dominanten Haremsinhaber und manche von ihnen übernehmen einen solchen Harem, wenn sie auf dem Höhepunkt ihrer körperlichen Fitness sind. Bei Kattas, Roten Varis. 5. Gruppen, die aus einem Männchen und einem Innerhalb der Gruppe monopolisiert das Männchen alle Weibchen. Diese werden alle 3 bis 4 Jahre für eine kurze Zeit paarungsbereit und dann auch sexuell initiativ, was wiederum - jedoch nicht so stark wie bei den Orang-Utans - mit einer verdeckten Ovultation einhergeht. Ein Sozialsystem setzt sich aus der demographischen Struktur, der sozialen Organisiation und dem sich daraus entwickelten Paarungssystem zusammen. Alle sechs typischen Systeme lasssen sich im Zoo darstellen [15] und lohnen eine Thematisierung im Unterricht. 1. Gruppen mit einem Männchen und mehreren Weibchen !one male, multifemale groups": Ein Männchen, mehrere Weibchen, Jungtiere. Das Männchen ist deutlich größer als die Weibchen !Geschlechtsdimorphismus" und verpaart sich mit allen geschlechtsreifen Weibchen, die es aufgrund seiner Körpergröße monopolisiert ; es ist polygyn. Bei Gorillas, Drills, Meerkatzen und Hulmans. 2. Gruppen mit mehreren Weibchen und mehreren Männchen !multimale, multifemale groups": Mehrere Männchen und mehrere Weibchen, Jungtiere. Jedes Weibchen und jedes Männchen verpaart sich mit mehreren Partnern des anderen Geschlechts ; es liegt ein promiskutives Paarungsystem vor. Bei Schimpansen. 3. Gruppen mit einem Weibchen und mehreren Männchen !one female, multimale groups": Ein Weibchen, mehrere Männchen, Jungtiere. Das Weibchen verpaart sich mit mehreren Männchen ; es ist polyandrisch. Die Männchen beteiligen sich an der Jungenaufzucht. Bei Kaiserschnurrbarttamarinen. Weibchen bestehen ! one male, one female groups, Kernfamiliengruppe": Ein Männchen, ein Weibchen, Jungtiere. Das Männchen ist genauso groß und schwer wie das Weibchen und verpaart sich nur mit diesem ; es ist monogam. Bei Gibbons, Weißbüscheläffchen. 6. Solitäre Primaten !one adult systems": Männchen und Weibchen mit Jungtieren leben meist allein. Die Geschlechter treffen sich nur zur Fortpflanzung. Bei Orang-Utans. Arbeitsblatt 5 !ab Altersstufe Klasse 7, S. 17" geht auf die im Zoo beobachtbaren Sozialsysteme der Primaten modellhaft ein. Arbeitsblatt 11 ! S. 23" konzentriert sich dagegen allein auf die Menschenaffen, deren Sozial- und Paarungssystem für ältere Schüler so analysierbar werden !s.S.20". 13 Zooschule Hannover AB 1: Verschiedene Affen im Zoo: Deutlich kann man ihre unterschiedliche Größe erkennen. Was unterscheidet sie noch? 1:_____________________ Aufgaben: Finde Ihre Namen heraus. Male sie naturgetreu aus. Vergleiche die Affen (Text). 2: ______________________ 3: ________________________ 14 Zooschule Hannover Wie klettern Tiere in Bäumen? Manche Tiere verbringen fast ihr ganzes Leben in Bäumen. Dazu gehören der Orang-Utan und das Faultier. Sie können sehr gut klettern, haben aber ganz andere Klettertechniken entwickelt. Bescheibe wie Orang-Utan und Faultier klettern. Gehe dabei auf Besonderheiten ihres Körpers ein. 15 Zooschule Hannover AB 3: Merkmale eines Primaten Die Abbildung zeigt ein künstlerisches Bild nach einm Foto von einem männlichen Schimpansen. Markiere an diesem Beispiel die typischen Merkmale, die einen Affen auszeichnen. Als Hilfestellung dienen die roten Linien. 1 2 3 4 5 6 1# _______________________________________________________________ 2# _______________________________________________________________ 3# _______________________________________________________________ 4# _______________________________________________________________ 5# _______________________________________________________________ 6# _______________________________________________________________ 16 Zooschule Hannover AB 4: Zwei Affen im Vergleich Drill Meerkatze Lebt am Boden der Regenwälder in Westafrika Lebt in den Baumkronen der Regenwälder in Ostafrika Gemeinsamkeiten Unterschiede Aufgaben: 1. Gehe vor die Gehege von Drill und Meerkatze, und beobachte die Tiere 2. Notiere in die Kästen des Arbeitsblattes, was bei den beiden Arten gleich bzw. unterschiedlich ist. 3. Erkläre einige auffällige Unterschiede in einem Text auf der Rückseite des Arbeitsblattes. 17 Zooschule Hannover AB 5: Wie leben Affen zusammen? Im Laufe der Evolution haben sich verschiedene Fomen des Zusammenlebens bei den Affen entwickelt. Im Zoo hält man sich genau an diese Vorgaben. Sie lassen sich nur sehr viel leichter beobachten als in der Natur. ♀: Erwachsenes Weibchen ♂: Erwachsenes Männchen ♂ ♀ ♀♂: Jungtiere : Gehege 1. ♀♀♀ ♀♀♂♂ ♂♂♂ 2. ♂ ♀ 3. ♀ ♀♂ ♀ ♂♂♂ 4. ♀♀♀ ♀♀♂♂ 5. ♂ ♀ !nur bei Fortpflanzung paarweise zusammen" 1. Gehe vor das Gehege der Affen im Zoo !11 Arten", und bestimme, nach welchem der 6 Muster diese Affen zusammenleben. 2. Überlege dir einen Namen für diese Art des Zusammenlebens, und schreibe ihn in die graue Zeilenüberschrift. 3. Stelle fest, in welcher Gruppe die Größenunterschiede zwischen Männchen und Weibchen am größten sind. Finde eine Erklärung dafür. 18 Zooschule Hannover AB 6: Affenformen In der Evolution haben die Primaten eine lange Entwicklung durchlaufen. Vertreter der verschiedenen Entwicklungsstufen leben heute im Zoo. Es sind dies z.B. Kattas, Meerkatzen und Gorillas. Katta Meerkatze Gorilla Kopfform Sinnesorgane Hände Fortbewegung Körper Sonstige Beobachtungen 1. Gehe vor die Gehege der Tiere, und beobachte sie. Trage die besonderen Merkmale der Affen in die Tabelle ein. In der ersten Spalte sind Hilfestellungen zur Untergliederung eingetragen. 2. Gib der Affengruppe, zu der die Art gehört anhand der gefundenen Merkmale einen eigenen Namen. 3. Erläutere, welches die ursprünglichste und welches die am weitest entwickelte Affengruppe ist. 19 Zooschule Hannover AB 7: Auf die Nase geschaut Vergleiche verschiedene Menschenaffen Im Erlebnis-Zoo leben Affen aus der Neuen und aus der Alten Welt. Sie lassen sich am besten an der Nase unterscheiden: Beispiel Goldlöwenäffchen Die Nasenscheidewand ist bei Neuweltaffen breit und die runden Nasenlöscher stehen nach außen. Beispiel Ceylon Hutaffe Bei Altweltaffen sind sie schmal und die Löcher zeigen nach vorne bzw. unten. zu den Neuweltaffen gehören zu den Altweltaffen gehören weitere Merkmale der Neuweltaffen sind: weitere Merkmale der Altweltaffen sind: Zur neuen Welt gehören die Kontinente: __________________________________________________________ Zur alten Welt gehören die Kontinente: ___________________________________________________________ Erstelle eine Hypothese zur Entstehung der beobachteten Unterschiede im Laufe der Evolution. !bitte Rückseite benützen" ♀ ♂ ♂ ♂ ♀ ♀ ♀ ♀ ♂ ♂ ♀ ♀ ♀ ♂ ♂ ♂ Trop. Regenwald, Nebelwald Wurzeln, Knollen, Blätter, Sprosse, Früchte, Rinde Bodenlebend Gorilla ♀ ♀ ♀ ♂ ♂ ♂ Trop. Regenwald, Savannen Früchte, Blätter, Nüsse, Insekten, Tiere Baum- und Bodenlebend Schimpanse ♀ ♀ ♀ ♂ ♂ ♂ eigenes Bild, Zeichnung? Mensch 1. Gehe vor die Gehege der einzelnen Menscheaffen und bearbeite die fehlenden Felder der Tabelle so weit es gerade möglich ist. 2. Erarbeite aus den Informationen der Tabelle die Überlebensstrategie !Angepasstheiten" der einzelnen Arten. 3. Begründe, inwiefern der Mensch eine Sonderstellung unter den Menschenaffen einnimmt. Auffällige, äußere Merkmale Gewicht !kg" geschätzt Stehhöhe !cm" geschätzt ♀ Tropischer Regenwald Trop .Regen- und Bergwälder Lebensraum ♂ Früchte, Blätter, Rinde Früchte, Blätter, Blüten, Insekten, Vogeleier Nahrung Kopf-Rumpf-Länge !cm", geschätzt In großen Bäumen Im Kronendach von Bäumen Orang-Utan Lebensweise Gibbon 20 Zooschule Hannover AB 8: Vergleiche verschiedene Menschenaffen 21 Zooschule Hannover AB 9: Evolutionstendenzen von Primaten 1 Weißbüschelaffe Beobachtung Roter Vari Hulman Schimpanse Falls, z.B. im Winter, eine Art nicht gut zu beobachten ist, wählen Sie bitte eine andere Art aus. Nasenlöcher / Nasenregion 1. weitstehend 2. vorne feucht 3. engstehend Ohrform / Beweglichkeit der Ohren 1. tütenförmig, beweglich 2. unbeweglich Augenstellung 1. seitlich 2. frontal Kopfform Zeichnen Sie die Silhouette des Kopfes Beispiel: Proportionen der Extremitäten Zeichnen Sie Längenverhältnis von Arm- und Beinen !=100%" Beispiel: 72 100 Schwanz Schätzen Sie seine Beweglichkeit ab, und notieren Sie seine Funktion Handformen Ordnen Sie der jeweiligen Art eine Handform zu Achten Sie dabei besonders auf die Länge der Handfläche und die Ansatzstelle des Daumens 1. 2. 3. 4. 1 2 3 4 5 6 7 8 Teilen Sie sich entsprechend der Schülerzahl in Gruppen auf. Gehen Sie vor die Gehege “ihrer“ Affen, und beobachten Sie diese zunächst einige Zeit lang. Bearbeiten Sie die Arbeitsaufträge in der Tabelle, soweit es gerade möglich ist. Tragen Sie die Ergebnisse der einzelnen Gruppen zusammen. Dazu liegt eine Auswertungstabelle vor. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 1. 2. 3. Ordnen Sie die Arten !Spalten" in eine sinnvolle Reihenfolge. (in der Schule) Leiten Sie daraus Evolutionstendenzen ab !Zeilen" und fassen Sie die festgestellten Evolutionstendenzen der Einzelmerkmale in Merkmalskomplexe zusammen !Gruppen von Einzelmerkmalen". Erstellen Sie anhand der gefundenen Ergebnisse !apomorphe / plesiomorphe Merkmale" einen Modellstammbaum für die gefundenen Arten.# 22 Zooschule Hannover AB 10: Evolutionstendenzen der Primaten 2 Gibbon Beobachtung Hulman Katta Kaiserschnurbarttamarin Falls, z.B. im Winter, eine Art nicht gut zu beobachten ist, wählen Sie bitte eine andere Art aus. Nasenlöcher / Nasenregion 1. weitstehend 2. vorne feucht 3. engstehend Ohrform / Beweglichkeit der Ohren 1. tütenförmig, beweglich 2. unbeweglich Augenstellung 1. seitlich 2. frontal Kopfform Zeichnen Sie die Silhouette des Kopfes Beispiel: Proportionen der Extremitäten Zeichnen Sie Längenverhältnis von Arm- und Beinen !=100%" Beispiel: 72 100 Schwanz Schätzen Sie seine Beweglichkeit ab, und notieren Sie seine Funktion Handformen Ordnen Sie der jeweiligen Art eine Handform zu Achten Sie dabei besonders auf die Länge der Handfläche und die Ansatzstelle des Daumens 1. 2. 3. 4. 1 2 3 4 5 6 7 8 Teilen Sie sich entsprechend der Schülerzahl in Gruppen auf. Gehen Sie vor die Gehege “ihrer“ Affen und beobachten Sie diese zunächst einige Zeit lang. Bearbeiten Sie die Arbeitsaufträge in der Tabelle, soweit es gerade möglich ist. Tragen Sie die Ergebnisse der einzelnen Gruppen zusammen. Dazu liegt eine Auswertungstabelle vor. (in der Schule) ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 1. 2. 3. Ordnen Sie die Arten !Spalten" in eine sinnvolle Reihenfolge. Leiten Sie daraus Evolutionstendenzen ab !Zeilen" und fassen Sie die festgestellten Evolutionstendenzen der Einzelmerkmale in Merkmalskomplexe zusammen !Gruppen von Einzelmerkmalen". Erstellen Sie anhand der gefundenen Ergebnisse !apomorphe / plesiomorphe Merkmale" einen Modellstammbaum für die gefundenen Arten.# 23 Zooschule Hannover AB 11: Sexuelle Selektion bei Großen Menschenaffen (Hominidae) Gehen Sie vor die Gehege Gorilla Schimpanse Orang-Utan der angeführten Arten. Bearbeiten Sie dort die Tabelle möglichst vollständig. Anzahl der Tiere im Gehege ? Davon erwachsene Männchen und Weibchen? ♀ ♂ ♀ ♂ ♀ ♂ Größe der Männchen und Weibchen in cm? ♀ ♂ ♀ ♂ ♀ ♂ Lebensraum der Arten im Freiland? Körperliche Merkmale der Weibchen? Körperliche Merkmale der Männchen? Primäre Geschlechtsorgane der Männchen? Infotext: Im Laufe der Evolution entwickelten sich bei bei den Menschenaffen unterschiedliche Sozial- und Paarungssysteme, die sich im jeweiligen Lebensraum als erfolgreicher als andere erwiesen haben. Sie sind das Ergebnis der sexuellen Selektion. Die Verhältnisse im Erlebnis-Zoo tragen dem Rechnung, indem die Haltung der Gruppen analog zu den Freilandbedingungen erfolgt. Aufgaben: 1. Erarbeiten Sie die Sozialsysteme der drei Menschenaffenarten. 2. Leiten Sie aus dem Geschlechterverhältnis das jeweilige Paarungssytem ab. 3. Erläutern Sie, wie die sexuelle Selektion auf den Körperbau der Männchen gewirkt hat. 24 Zooschule Hannover AB 12: Methoden der künstlichen Selektion Schimpansen ohne Raum Infotext: Ein Zoo ist ein hochgradig künstliches System, in dem der Mensch den Rahmen stellt, in dem die Tiere sich entfalten können. Letztlich bestimmt er, welche Tiere sich fortpflanzen können und welche von der Nachzucht ausgeschlossen werden. Für jede Primatenart gibt es einen Zuchtbuchführer und Spezialisten, die dies nach wissenschaftlichen Kriterien im Rahmen der Tierschutzgesetzgebung entscheiden, also die Population managen. Fallbeispiel: In einem großen Zoo haben sich die Schimpansen so stark vermehrt, dass alle Kapazitäten zur Unterbringung und Pflege erschöpft sind. Kein anderer Zoo in Europa ist bereit, Tiere aus der Zuchtgruppe zu übernehmen. Deshalb berät auf der jährlich stattfindenden Sitzung der EAZA eine Expertengruppe wie eine weitere Vermehrung der Menschenaffen verhindert werden kann. Folgende Maßnahmen stehen zur Diskussion: KONTRAZEPTION: Durch Hormonpräparate werden bei Weibchen Eisprung, Befruchtung oder Einistung von Eizellen verhindert und damit eine Trächtigkeit unterbunden. TRENNUNG DER GESCHLECHTER: Männchen und Weibchen werden dauerhaft getrennt voneinander gehalten und so eine Paarung sicher verhindert. STERILISATION: Durch einen operativen Eingriff des Tierarztes werden die Samen- bzw. Eileiter von Tieren durchtrennt oder verschlossen. Diese werden so sicher aus der Zucht ausgeschlossen. KASTRATION: Hierbei werden Hoden bzw. Ovarien operativ entfernt und so Individuen dauerhaft aus der Zucht genommen. BREED AND CULL (Züchten und Töten): Man lässt eine Vermehrung weiter zu und tötet den unerwünschten Nachwuchs schmerzfrei und ohne, dass die Tiere leiden.. Aufgaben: 1. Bilden Sie Gruppen, von denen sich jede mit einer Methode intensiver auseinandersetzt. Hierbei sollen Vorteile und Nachteile aufgelistet und thesenhaft auf einem Plakat formuliert werden. 2. Gruppensprecher stellen im Plenum die Thesen vor. Dieses hat daraufhin die Aufgabe, geeignete und ungeeignete Methoden festzulegen. 25 Zooschule Hannover AB 13: Arterhaltung durch Zusammenarbeit Infotext: Viele Primaten sind von der Ausrottung bedroht und immer mehr Arten konkurrieren um das Attribut seltenster Affe der Welt. Egal, ob dem Delacour-Schwarzlangur !Trachypithecus delacouri", dem Nördlichen Gelbwangen-Schopfgibbon !Nomascus annamensis" oder dem Horton Plains Roter Schlanklori !Loris tardigradus nycticeboides" dieses Attribut zukommt, die Uhr tickt. 340 EAZA-Zoos in 41 Länder kämpfen dafür, zumindest ex situ, also in den Zoos selbst, gesunde, sich selbst erhaltene Primatenpopulationen so zu erhalten, dass sie auch als Reservepopulationen für erloschene Bestände im Freiland dienen können. Fallbeispiel: Drill Der Drill gehört mit zu den am stärksten bedrohten Affenarten Afrikas. Sein natürlicher Lebensraum in Kamerun, Nigeria, Gabun und auf der Insel Bioko umfasst weniger als 40 000 km². Die IUCN stuft den Drill als einen der höchst gefährdeten afrikanischen Primaten ein. Drillhaltene Zoos in Europa Zoos mit Zuchtgruppen Eskilstuna Zoos mit nur männlichen Tieren Edingburg Woburn Hannover Bristol Frankfurt Port Lympne Stuttgart München St. Martin la Plaine Barcelona Valencia Teneriffa Aufbau der Zuchtgruppen: • • • • • • Frankfurt am Main !2,2" Hannover !1,3" München !1,2" Saarbrücken !2,5" u. !0,2" Stuttgart !1,2" Barcelona !2,5" • • • • • Valencia Bioparc !1,3" St.Martin la Plaine !1,4" u. !0,5" Edinburgh !1,2" Port Lymphe !2,3" Eskilstuna !1,2" Beispiel: !1,2" 1 männliches Tier, 2 weibliche Tiere Quelle: Rettet den Drill. e.V., verändert > http://www.rettet-den-drill.de 1. Errechne, wieviel Drills derzeit in Europa in Zuchtgruppen gehalten werden. 2. Erläutere, warum in vier Zoos nur männliche Drills gehalten werden. 3. Erläutere, wie die Drillhaltenden Zoos insgesamt zusammen arbeiten. 4. Schätze ein, ob der Drill auf Dauer in Europa gehalten werden kann. 26 Zooschule Hannover Lösungsvorschläge AB1:Verschiedene Affen im Zoo 2. Name: ? !Feuchtnasenaffe", ? !Tieraffe", Menschaffe 3. Ursprünglichste Form Katta --> Meerkatze --> Gorilla AB 7:Auf die Nase geschaut Die Namen der Affen sind: Weißbüscheläffchen !Urwaldhaus", Roter Vari, !Tropenhaus", !Sumatra" Orang-Utan !Urwaldhaus". Neuweltaffen: Kaiserschnurrbarttamarin. Weißbüscheläffchen AB 2: Orang-Utan und Faultier Altweltaffen: Drill, Meerkatze, Hulman, Gorilla, Orang-Utan, Schimpanse, Gibbon. Die Beschreibungen sollten folgende Stichwörter enthalten: Gorilla: Greift mit seinen großen Händen und Füßen, sehr gewandt und kräftig, lange Arme, kurze Beine, klettert schnell, hangelt. Faultier: hängt mit 4 Beinen unter den Ästen mit dem Rücken nach unten, hat lange Krallen, vorne 2 und hinten 3. Diese sind so gebogen, dass es damit Äste umkrallen kann, klettert langsam. AB 3:Merkmale eines Primaten: 1. 2. 3. 4. 5. 6. relativ großes Gehirn, Hirnschädel über dem Gesichtsschädel Beide Augen sind nach vorne ausgerichtet !frontal" Schnauze ist reduziert Hände mit Fingernägeln, opponierbarer Daumen Penis frei hängend, Hoden sichtbar in Hodensäcken Füße !wie Hände" mit Zehennägeln, opponierbarer Großzeh AB 4: Wie leben Affen zusammen: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Gorilla, Drill, Meerkatze, Hulman Kaiserschnurrbarttamarin Gibbon, Weißbüscheläffchen Schimpansen Katta, Roter Vari Orang-Utan 2. Überschriften können nicht abgeschätzt werden. Die wissenschaftlichen Bezeichnungen finden sich in der Sachinforation unter Sozialsysteme. 3. In den polygynen Sozialsystemen ist der Größenunterschied zwischen Männchen und Weibchen !Geschlechtsdimorphismus" am deutlichsten ausgeprägt. Als Erklärung können zwei Wege bestritten werden: 1. Männchen kämpfen um die Weibchen, sodass die größten und stärksten die besten Gewinnchanchen haben. 2. Die Weibchen bevorzugen die eindrucksvollsten Männchen, sodass diese ebenfalls die besten Fortpflanzungschancen besitzen. AB5 : Drill - Meerkatze im Vergleich Gemeinsamkeiten: Hände mit 5 Fingern, Füße mit 5 Zehen, können mit Händen und Füße greifen, Schwanz, Fell, schwarzes Gesicht, behaarte Ohren, leben in Gruppen, Männchen deutlich größer als Weibchen, fressen Pflanzen, Eckzähne lang und spitz.... Unterschiede: Der Drill !D" hat einen sehr kurzen Schwanz, die Meerkatze !M" einen sehr langen. Beim D sind Beine und Arme gleich lang, bei derM sind die Beine länger als die Arme. Körper von M ist deutlich schlanker als von D, die Färbung des Fells ist unterschiedlich.... Erklärungsansätze: Ein langer Schwanz ist wichtig für Affen, die auf Bäumen leben. Er dient zum Ausbalancieren. Die gleich langen Beine beim D ermöglichen ihm sehr schnelles Laufen am Boden. Dunklere Färbung des Drills ist eine gute Tarnung im Schatten am Boden des Regenwaldes Schlanke Körperform der M macht den Affen leichter und erhöht seine Wendigkeit in den Baumkronen... AB 6: Affenformen 1. Kopfform: Katta: Lange Schnauze, Katzenähnlich. Meerkatze: Schnauze kurz, Wülste über den Augen. Gorilla: sehr muskulös, platte, breite Nase, Überaugenwülste stark entwickelt, fliehende Stirn. Sinnesorgane: Katta: Feuchte Nase mit Tasthaaren !wie Hund"; Augen stehen leicht seitlich; Ohren tütenförmig, beweglich. Meerkatze: Augen zeigen nach vorne; Ohren unbehaart wie beim Mensch !vor allem bei Jungtieren"; Nase platt, Nasenlöcher zeigen nach vorne Gorilla: Augen stehen eng zusammen, nach vorne gerichtet, platte, breite Nase; Ohren wie Mensch. Hände: Katta: behaarte Finger mit Nägeln, Daumen kaum beweglich Meerkatze: Bau wie beim Menschen Gorilla. gewaltige, breite Hände Fortbewegung: Katta: Hüpfend und laufend über Boden und Äste. Meerkatze: Klettern und springen auf den Ästen und Boden. Gorilla: tritt mit der ganzen Sohle auf, Knöchelgang; kann sich aufrichten. Klettert selten Körper: Katta: Langer Schwanz, der schwarz-weiß geringelt ist. Beine kürzer als Arme. Meerkatze: Sehr langer Schwanz, Beine etwas länger als Arme, sehr beweglich. Gorilla: kein Schwanz, sehr kräftiger Körper. Sonstiges:? weitere Merkmale Neuweltaffen: Reine Waldbewohner meist kleine Affen, sehr flexibler !Greif"schwanz, oft mit Krallen an den Fingern, Daumen nicht opponierbar. weitere Merkmale Altweltaffen: Alle Meerkatzenverwandte !schmale Nase, Arme und Beine etwa gleich lang, meist langer Schwanz, aber kein Greifschwanz, oft mit Gesäßschwielen" und Menschenaffen !breite Nase, großes Gehirn, schwanzlos" Arme länger als Beine" gehören zu den Altweltaffen. Die Feuchtnasenaffen !Roter Vari, Katta" gehören nicht dazu, da es keine echte Affen sind. Zur alten Welt gehören Europa, Afrika, Asien, Australien. Zur neuen Welt gehören Nord- und Südamerika. Nach dem Auseinanderdriften von Südamerika und Afrika waren die Affenpopulationen auf beiden Kontinenten separiert !geographisch isoliert". Unterschiedliche Mutationen führten zu Veränderungen der Genpools. Unterschiedliche äußere Bedingungen wie Fressfeinde, Nahrung, Klimabedingungen, Habitate !Selektionsbedingungen" führten zu unterschiedlichen ökologischen Einnischungen. Die Populationen entwickelten sich genetisch !und damit auch morphologisch" auseinander. Die Primaten wurden genetisch getrennt. Es entstanden unterschiedliche Arten und mit zunehmender Dauer der Entwicklung in Separation neue Gattungen und Primatenfamilien. AB 8: Vergleich verschiedener Menschenaffen 1. Tabelleneintrag Gibbon: Höhe: W. und M. 55 cm. Gewicht: W. und M. 6,5 kg. Auffällige Merkmale: W. und M.unterschiedlich gefärbt, sonst vom Habitus gleich: Sehr lange Arme und relativ kurze Füße, Hakenhände, Schwinghangler. Orang-Utan: Höhe: W. 78 cm, M. 97 cm. Gewicht: W. 38 kg, M. 87 kg. Auffällige Merkmale: M. sehr viel größer als W. Es besitzt auffällige Backenwülste und einen großen Kehlsack !Kajan". Sehr lange, rote Haare. Arme deutlich länger als Beine. z.T. langes, rötliches Fell. Gorilla: Höhe: W.150 cm, M. 170 cm. Gewicht: W. 80 kg, M. 180 kg. Auffällige Merkmale: M. sehr kräftig, viel größer als W. Silberrücken. Sohlengänger. W. mit entwickelten Brüsten, wenn mit Kindern. Haben dicken Bauch, da Pflanzenkost schwer verdaulich. Sohlengänger. Schimpanse: Höhe: W. und M. 82 cm. Gewicht: W.40 kg, M. 50 kg. Große Ohren, sehen sehr individuelll aus. M. mit sichtbarem Penis. W. z.T. mit Östroschwellung. Mensch: Höhe: W. 165 cm, M. 178 cm. Gewicht: W. 65 kg, M. 80 kg, Auffällige Merkmale: Kein Fell,.... 2. Strategien: Gibbon: Leichter Menschenaffe mit langen Armen und Hakenhänden > Extremer sehr beweglicher Schwinghangler > Leben in Baumkronen Monogamie > Paarweise Aufzucht der Jungen > kein Geschlechtsdimorphismus !weitere Angaben s. Sozialsysteme" Orang-Utan: Größter baumlebender Menschenaffe > Lange Arme > Leben im mitteren Stockwerk des Regenwaldes in großen Bäumen. Langes Fell > Regenschutz. Rotes Färbung > Tarnung. Einzelgänger, Geschlechter nur zur Fotpflanzung zusammen !wie im Zoo". Geschlechtsdimorphismus > M. dominiert mehrere Weibchen, die in seinem Revier leben !polygyn". !weitere Angaben s. Sozialsysteme" Gorilla: Größte Primaten > reine Vegetarier > rel. qualitätsarme Nahrung> Bodenleben. Ein Männchen sehr groß und stark = Siberrücken> Starker Geschlechtsdimorphismus > Männchen polygyn, dominiert und verteidigt mehrere Weibchen. !weitere Angaben s. Sozialsysteme" Schimpansen: offene Landschaften bzw. in sehr große Revieren >mehrere M. und mehrere W. leben in einer Streifgruppe zusammen > Allesfresser > gemeinsame Jagd und Revierverteidigung. W. zeigt Östrus an > Kaum Geschlechtsdimorphismus > Paarung mit mehreren M. !promisk". !weitere Angaben s. Sozialsysteme" Menschen: Sehr heterogene Lebensräume > Keine Spezialisierungen >Anpassungen durch Kultur und Technik. Sozialsysteme ebenfalls sehr vielfältig, was bei der Größe des Lebensraumes und der Größe derPopulation nicht verwundert. 3. Sonderstellung des Menschen: Vom Körperbau her am wenigsten spezialisiert. Kann sehr unterschiedliche Nahrung essen. Kann überall auf der Erde !und darüber hinaus" leben. Passt seinen Lebensraum an seine Bedürfnisse an. Sondermerkmal ist sein großes und leistungsfähiges Gehirn. 7 Zooschule Hannover AB 9/10 Evolutionstendenzen der Primaten: Auswertungstabelle Nasenregion Evolutionstrend: Ohrform Evolutionstrend: Augenstellung Evolutionstrend: Kopfform Evolutionstrend: Extremitäten Evolutionstrend: Schwanz Evolutionstrend: Hände Evolutionstrend: Merkmalskomplexe: Gehen Sie nach folgendem Schema vor: Evolutionstendenzen der morphologischen Einzelmerkmale: a.______________________ >>>>>>> b.______________________ c.______________________ >>>>>>> d.______________________ u.s.w. Merkmalskomplex: Name: I. _________________ >>>>>> II. _________________ 28 Zooschule Hannover Evolutionstendenzen der Primaten: Modell-Lösung Roter Vari Katta feucht feucht Weißbüschelaffe Kaiserschnurr -barttamarin Meerkatze Hulman Gibbon unbeweglich unbeweglich Schimpanse Nasenregion Evolutionstrend: feuchte Nasenregion !mit Tasthaaren" >>>>>>> trockene Nasenregion Ohrform beweglich beweglich unbeweglich unbeweglich unbeweglich unbeweglich Evolutionstrend: trichterförmige, bewegliche Ohren >>>>>>>unbewegliche Ohrmuschel Augenstellung seitlich seitlich Evolutionstrend: seitliche Augenstellung >>>>>>> Augen nach vorne gerichtet Kopfform Evolutionstrend: Gesichtsschädel vor Gehirnschädel >>>>>>> Gesichtsschädel unter Gehirnschädel Extremitäten Evolutionstrend: längere Hinterextremitäten >>>>>>> längere Vorderextremitäten Schwanz Gleichgewicht, Signal Gleichgewicht, Signal Gleichgewicht, sehr beweglich Gleichgewicht, sehr beweglich Gleichgewicht, sehr beweglich Gleichgewicht Spielzeug - - 6 8 1 7 3 Evolutionstrend: Schwanz >>>>>>> kein Schwanz Hände 2 5 4 Evolutionstrend: hoher Daumenansatz >>>>>>> tiefer Daumenansatz Zooschule Hannover Vorlage für einen Modellstammbaum Feuchtnasenaffen echte Affen Neuweltaffen Altweltaffen Menschenaffen Zeit 29 Spitzhörnchenartiger Insektenfresser s. Abb. Zooschule Hannover Möglicher Modellstammbaum Feuchtnasenaffen echte Affen Neuweltaffen Altweltaffen Menschenaffen Roter Vari Katta Weißbüscheläffchen Kaiserschnurrbarttamarin Meerkatze Hulman Gibbon Schimpanse menschenaffenähnlich (ohne Schwanz), Zeit 30 neuweltaffenähnlich altweltaffenähnlich (breite Nasenscheidewand), (schmale Nasenscheidewand), affenähnliche Tiere (trockener Nasenspiegel, frontale Augenstellung, ..) halbaffenähnliche Tiere (Feuchter Nasenspiegel, seitliche Augenstellung, ..) Spitzhörnchenartiger Insektenfresser s. Abb. 31 Zooschule Hannover Bestimmung der Merkmalskomplexe: Evolutionstendenzen der morphologischen Einzelmerkmale: feuchte Nasenregion trockene Nasenregion bewegliche Trichterohren unbewegliche Ohrmuschel seitliche Augenstellung frontale Augenstellung Gesicht vor Gehirn Gesichts unter Gehirn Merkmalskomplex: Sinnesleistungen Riechen, Hören, Sehen Sehen, Hören, Riechen Evolutionstendenzen der morphologischen Einzelmerkmale: längere Hinterextremitäten längere Vorderextremitäten Schwanz kein Schwanz hoher Daumenansatz tiefer Daumenansatzrn Merkmalskomplex: Fortbewegung Laufen (quadruped) Springen Schwinghangeln Laufen (biped) Klettern Klettern AB 11:Sexuelle Selektion bei Großen Menschenaffen Zeile 1: Gorilla 9, Schimpanse 7, Orang-Utan je 2 Zeile 2: Gorilla 4W, 1M, Schimpanse 5W, 2M, Orang-Utan je 1W, 1M Zeile 3: Gorilla W 150 cm, M 170 cm, Schimpanse W und M 82 cm, Orang Utan W 78cm, M 97 cm Zeile 4: Gorilla: Regenwälder Afrikas, Bodenlebend. Schimpanse: Regenwälder und Savannen Afrikas, am Boden und in Bäumen. Orang-Utan: Regenwälder Indonesiens, Baumlebend Zeile 5; Gorilla: W. deutlich kleiner als M. Wenn mit Jungtier, dann Brust ausgeprägt. Östroschwellung normalerweise nicht sichtbar. Schimpanse: W. nahezu so groß wie M., W. oft mit großer Östroschwellung, keine Brustentwicklung, da ohne Jungtier. Orang-Utan: W. kleiner als M. Keine Östroschwellung, keine Brustentwicklung, da ohne Jungtier. Zeile 6: Gorilla: M. sehr groß und stark, Silberrücken. Schimpanse: M. kräftiger als W. Orang-Utan: M. deutlich größer als W. !Kajan", besitzt Backenwülste, Kehlsack, sehr lang behaart. Zeile 7: Gorilla: nicht sichtbar. Schimpanse: Penis deutlichlicht sichtbar, sehr große Hoden. Orang-Utan: normalerweise nicht sichtbar 1. Sozialsysteme: Gorilla: Ein-Männchen-Gruppe, Schimpanse: Viel Männchen -Viel Weibchen-Gruppe, Orang-Utan: Solitär lebende M. und W., die sich zu Kurzehen zusammen finden 2. Paarungssysteme: Gorilla: Polygynie: M. polygyn zu allen W. seines Harems, W. monogam zu dominanten M., Schimpanse: Promiskuität: M. und W. promisk. W. gehen verschiedene Ultrakurzehen mit bevorzugten M. ein. Orang-Utan: Seriell monogam: M. polygyn, wechselt nacheinander zwischen verschiedenen Weibchen in seinem Revier, dann Kurzehe mit einem W. , W. monogam zum dominanten M. 3. Auswirkungen der sexuellen Selektion: Gorilla: Präkopulativer Wettbewerb. W. wandern, wenn sie geschlechtsreif werden, aus der Stammgruppe ab und schließen sich einem neuen, starken M. an. Alle M. konkurrieren um W. > großer Geschlechtsdimorphismus. Stärkstes M. dominiert die gesamte Gruppe. Kein Selektionsdruck auf Geschlechtsorgane. Schimpanse: Postkopulativer Wettbewerb. M. verteidigen gemeinsam ihr großes Revier und kooperieren deswegen. Kein M. kann W. dominieren > kaum Geschlechtsdimor- phismus. W. zeigen Paarungsbereitschaft an und verpaaren sich mit mehrerer M. > starker Selektionsdruck auf Größe der Geschlechtsorgane, besonders auf die Spermienzahl. Orang-Utan: Präkopulativer Wettbewerb. W. verfolgt Nahrungsstrategie und besetzt Nahrungsrevier. W. verteilt im Raum, können nicht gemmeinsam dominiert werden. M. kämpfen Reviere mit Weibchen > großer Geschlechtsdimorphismus. W. mit verborgener Ovulation, wählen M. mit ausgepägten sekundären Geschlechtsmerkmalen. AB 12: Künstliche Selektion; Schimpansen ohne Raum 1. Die Methode, den Weibchen Kontrarezeptiva zu verabreichen, ist aus mehreren Gründen problematisch, von denen die Verträglichkeit, Dosierung und Zuverlässigkeit die Wesentlichen sind. Wenn in der Zukunft die Erfahrungen mit dieser medikamentösen Behandlung dazu führt, die oben genannten Einwände zu entkräften, ist diese Methode vielversprechend. Denn die Wirkung ist steuerbar und reversibel, ohne dass operative Eingiffe notwendig sind. 2. Wenn Männchen und Weibchen getrennt voneinander gehalten werden, kann dies zu erhöhtem Stress führen, wenn es nicht ihrem natürlichen Sozialsystem entspricht. Diese Methode wird bei Weibchen deshalb unter den Gegebenheiten des Erlebnis-Zoos nur vorübergehend oder sehr alten Tieren durchgeführt. Wenn Männchen abgetrennt werden, kann dies oftmals für diese ohne Probleme erfolgen, da dies in polygynen oder solitären Sozialsystemen im Freiland ebenfalls vorkommt und zu einer theoretisch guten Verträglichkeit der Tiere untereinander führt. Der Nachteil ist, dass den Tieren ein zentraler Lebensinhalt, nämlich die Aufzucht von Jungtieren, vorenthalten wird. 3. Die Sterilisation kann gezielt eingesetzt werden, um ein Tier in einer Gruppe zu belassen, aber aus der Zucht auszuschließen. Paarungen sind dann zwar noch Möglich, aber Nachwuchs wird sicher verhindert, ebenso die Nachteile, die bei einer Kastration zu erwarten sind. Die Möglichkeit kann nur durch einen chirurgischen Eingriff unter Vollnarkose durchgeführt werden !s. u.". Der Schritt kann nicht wieder rückgängig gemacht werden und stellt so oft eine akzeptable Lösung dar, wenn andere Methoden nicht greifen. 4. Diese Methode erfüllt zwar die Erwartungen insofern, dass Nachwuchs verhindert wird, sie hat aber sehr viele Nachtiele: Die notwendige Operation kann nur unter Vollnarkose erfolgen, was stets risikobehaftet ist. Kastrierte Männchen verweiblichen, nehmen stark an Gewicht zu und zeigen zudem in vielen Fällen auffällige Verhaltensänderungen. 5. Nachwuchs wird zugelassen. Die Tiere können so zunächst eine Mutter-KindBeziehung ausleben, was für Primaten ein zentraler Lebensinhalt bedeutet. Wenn in anderen Zoos keine Aufnahmemöglichkeiten vorhanden sind, werden die Tiere euthanasiert, ohne dass sie dabei leiden. Diese Möglichkeit ist aus ethischen Gründen in Deutschland verboten und verstößt gegen das geltene Recht des Tierschutzes. Sie kann in Deutschland nicht angewendet werden. Die Methode wird jedoch in manchen Ländern praktiziert. AB 13: Arterhaltung durch Zusammenarbeit 1. In Zuchtgruppen werden derzeit 15 männlich e und 40 weibliche Drills gehalten. 2. Drills sind polygyne Affen, d.h. ein Männchen monopolisiert mehrere Weibchen. Drillmännchen kämpfen um dieses Privileg. Deshalb kann es nur ein Männchen in einer Zuchtgruppe geben. Da das Geschlechterverhältnis auch bei Drills 1 : 1 sein sollte - in der Realität werden derzeit in den Zoos leider viel mehr Männchen als Weibchen geboren - gehen viele Männchen leer aus. Diese überschüssigen Männchen werden in sogenannten Junggesellengruppen in einigen Zoo zusammengeführt. Das ist im Freiland ebenso der Fall. Dort warten die Männchen dann darauf, dass sich Ihnen eine Chance bietet, den Haremsinhaber zu vertreiben und seinen Platz einzunehmen. Die Zoo übernehmen also das in der Natur vorgegebene System. Es ist für diese Zoos nicht die schlechteste Wahl, da Drillmännchen einen hohen Schauwert für Besucher haben. 3. Ein Zuchtbuchführer kennt alle relavanten Daten der in Europa lebenden Drills. Das ist insbesondere der genetische Status des jeweiligen Tieres. Der Inzuchtkoeffizient bestimmt, wie die Zuchtgruppen zusammengesetzt werden. Da die Zuchtgruppen europaweit verteilt sind, müssen entsprechende Transporte europaweit organisiert und durchgeführt werden. Einige Zoos müssen die überschüssige Männchen aufnehmen. Andere müssen überzeugt werden, weitere Zuchtgruppen zu installieren, damit die Popuation eine Mindestgröße erreicht. Auf regelmäßigen Treffen von Zoomitarbeitern werden Erfahrungen ausgetauscht und Verbesserungen bei der Haltung durchgeführt. Darüberhinaus arbeitet der Erlebnis-Zoo mit relevanten Institutionen in situ - also in Afrika - zusammen, um den Erhalt der Art auch im Freiland zu unterstützen. Gute Informationen darüber gibt der Verein „Rettet den Drill“, den man leicht googeln kann. 4. Die Erhaltung des Drills in Europa ist möglich, wenn die Zuchtgruppen wie geplant funktionieren. Der derzeitige Zustand ist jedoch nicht unkritisch, da die Zahl der verfügbaren Weibchen doch sehr überschaubar ist. Um eine gesicherte Prognose abgeben zu können, müssen weitere Informationen vorliegen. Z.B. über das Alter der Weibchen und auch der Männchen, der Verträglichkeit der Gruppen untereinander usw.. 32 Zooschule Hannover Literaturverzeichnis Hulman droht !Drohverhalten" http://youtu.be/tCT5A0_Alas [1] BEYER, P.-K. 1991: Die südamerikanische Tierwelt - ein Beispiel geographischer Isolation. In PdN Biologie, 1991, H. 5/40, S. 21 - 26 Hulmanbaby !Fortpflanzungsverhalten, Entwicklung" http://youtu.be/IWEOgXTMoNk [2] de BONIS, L., Vom Affen zum Menschen, Spektrum der Wissenschaft Compact, Teil 1 Evolution der Primaten, 1/2001. 98 S Hulman frisst Rinde !Nhrungsaufnahme" http://www.youtube.com/watch?v=mANQkFUFCpI [3] DÖHL, J. 1989: Menschenaffen, in: Praxis der Naturwissenschaften 1/38, 1/38, 1989 Hanuman-Languren fressen !Nahrungsaufnahme" http://www.youtube.com/watch?v=zr7W8wk0kik [4] GEISSMANN, T. 2003: Vergleichende Primatologie. 357 S., Springer Verlag [5] KLAUS, R. D. o.J: Evolutionstrends bei Primaten, ..., Lehrerinformationen zur Planung und Durchführung. Kölner Zoo Schule. 23 S. [6] KLAUS, R. D. o.J: Evolutionstrends bei Primaten, ..., Arbeitsblätter und MaterialienPlanung und Durchführung. Kölner Zoo Schule. 21 S. [7] KLEMMSTEIN, W. 1994: Evolution der Sozialstrukturen. In: UB H.200. 12.94, S. 38-47 [8] LEDER, K. et. al 1992: Vom Halbaffen zum Menschen: Unterrichtsanregung und Materialien für Zooexkursionen zum Thema Primatenevolution. In: PdN Biologie H3/41 S. 14 - 18 [9] LETHMATE, J. 1989: Sozialstrukturen von Menschenaffen. Versuch einer verhaltensökologischen Deutung. In PdN Biologie H. 1/39. S. 16 - 31. [10] MACDONALD, D. !Ed." 2004: Die große Enzyklopädie der Säugetiere. Deutsche Ausgabe. Tandem Verlag, Königswinter. 930 S. [11] OSCHE, G. 1975: Evolution. Grundlagen - Erkenntnisse, Entwicklung derAbstammungslehre. Studio Visuell. Herder-Verlag. 116 S. [12] SCHULTZ, A. H. 1971: Die Primaten. Die Enzyklopädie der Natur. Lizenzausgabe. Wiesbaden.382 S. [13] SOMMER, V. 1989: Die Affen - Unsere wilden Verwandten. 1. Aufl. GEO, Gruner und Jahr AG, Hamburg. 348 S. [14] SOMMER, V. 2007: Darwinistisch denken. 174 S. Hirzel, Stuttgart [15] STORCH, V. et.al. 2001: Evolutionsbiologie. 449 S. Springer Verlag, Heidelberg Linkliste zu Primatenvideos Orang-Utan Orang-Utans sind Feinschmecker !Nahrungsaufnahme Mangold" http://www.youtube.com/watch?v=XvbnQN1M9BQ Tierquiz Orang-Utan !Nestbau" http://www.youtube.com/watch?v=bjuVwAlG_4E Orang-Utan wahrt Etikette !Spielverhalten" http://youtu.be/Yn8AEFsJAEE Orang-Utan !Paarungsverhalten" http://www.youtube.com/watch?v=eTijhxGtamg Orang-Utan !Spielverhalten, Behavioural Enrichment" http://youtu.be/GhbwnjCeFqo Orang Fortbewegung !Stützhangeln" http://www.youtube.com/watch?v=4eNBu60n38g Orang-Utan Werkzeuggebrauch http://www.youtube.com/watch?v=EWz87TYZAmM Orang-Utan Beschäftigungsfutter (Behavioural Enrichment) http://www.youtube.com/watch?v=EWz87TYZAmM Orang-Utan Aufforderung zum Groomen (Kommunikation) http://www.youtube.com/watch?v=WQMjwFuAAzM Orang-Utan Sekundäre Geschlechtsmerkmale http://www.youtube.com/watch?v=xlGjLIpsrMw Roter Vari Rote Varis fressen !Nahrungsaufnahme von Feuchtnasenaffen" http://www.youtube.com/watch?v=43mWm6v56wo Roter Vari groomt !Soziale Körperpflege" http://youtu.be/axbwGHYgldI Einschlafen ist schwer !Komfortverhalten" http://youtu.be/QR8mGc_4ku8 Drill Drill Close-up !Drillmann N‘Guru !Geschlechtsdimorrphismus" http://www.youtube.com/watch?v=sKpbzXKCoV0 Drill Aufforderung zur Paarung !Paarungsverhalten, Östroschwellung" http://www.youtube.com/watch?v=hbhpb1X-mGY Drill Präzisionsgriff !Nahrungsaufnahm, Morphologie" http://www.youtube.com/watch?v=K1O4BN9bpuE Gibbon Gibbon aufrechter Gang !Fortbewegung" http://youtu.be/XOjifURlcHw Gibbons singen !Komunikation, Reviermarkierung" http://www.youtube.com/watch?v=zr7W8wk0kik Gorilla Roter Vari close-up http://www.youtube.com/watch?v=caDTywoR6m4 Schimpanse Schimpansen klettern !Fortbewegung im Innengehege" http://www.youtube.com/watch?v=xglWMLno_D4 Schimpansen sind Feinschmecker !Nahrungsaufnahme, Mangold" http://www.youtube.com/watch?v=K0IwNI2hFwM Schimpansen fressen Akazienblätter !Freiland, Kenia" http://youtu.be/RrpZBmITWYs Kommunikation Mensch-Schimpanse http://youtu.be/mXq1OhnSPrI Schimpanse Geniatalpräsentation !Drohverhalten" http://youtu.be/GxN2uzQ_vzs Gorilla liest Haferflocken auf !Spielfutter, Behavioural enrichment" http://www.youtube.com/watch?v=1T4lGy2Ro1w Schimpanse Fortbewegung !am Boden" http://youtu.be/bhPjL1SATDw Gorilla geht !Knöchelgang" http://youtu.be/Km76OpgOPb8 Shimpansen fressen !Petersilie, am Boden" http://youtu.be/PidvpaoeB-s Gorilla rupft Gras !Nahrungsaufnahme, Vegetarier" http://www.youtube.com/watch?v=kW3A-yM7Ekk Schimpanse Körperpflege !Grooming, Zuneigung" http://youtu.be/tRzV6jMotyw Silberrücken scannt Besucher !Hüteverhalten" http://www.youtube.com/watch?v=dgtKn_RIEnE Schimpansen teilen !Nahrungsaufnahme, Sozialverhalten" http://youtu.be/VXn-KDo6Ub4 Gorilla Kathi mit Baby !Fortpflanzungsverhalten" http://youtu.be/q0ckdwgzNek Schimpanse frisst Zwiebel !schwierige Nahrungsaufnahme" http://www.youtube.com/watch?v=lL44MfP6cGM Gorilla Jungtier !Spielverhalten" http://www.youtube.com/watch?v=FqYSDzFfU0A Schimpansen groomen !Sozialverhalten, Komfortverhalten" http://youtu.be/_keQ78xpNLo Hulman Hanuman-Languren groomen !Freiland, Sri Lanka" http://youtu.be/D4DINxXz1AI Human groomt !soziale Körperpflege" http://youtu.be/YADge0iURZ0 Schimpansen rufen !Komunikation, Aggression" http://youtu.be/_keQ78xpNLo Schimpanse Östroschwellung !Sexualverhalten" http://www.youtube.com/watch?v=vnrBVFqmF40 33 Zooschule Hannover Schimpansen lausen !Sozialverhalten, Komfortverhalten" http://www.youtube.com/watch?v=vnrBVFqmF40 Abbildungsnachweis: Schimpansen Konflikt zwischen den Männchen http://www.youtube.com/watch?v=1dvpbI-_lD4 Fotos: Schimpanse Aggressionsverhalten !männlicher Schimpansen" http://www.youtube.com/watch?v=99TdUJ0EmL4 Deckblatt: Schimpanse Schika, Erlebnis-Zoo Hannover S2: Gorilla Buzandi, Erlebnis-Zoo Hannover S3: Drill Sumbo†, Erlebnis-Zoo Hannover S4: Sumatra-Orang-Utan: Kajan, Erlebnis-Zoo Hannover S5: Schopfgibbon, Erlebnis-Zoo Hannover S6: Roter Vari, Erlebnis-Zoo Hannover S7: Katta, Erlebnis-Zoo Hannover S8: Hulman, Erlebnis-Zoo Hannover S9: Weißbüscheläffchen, Erlebnis-Zoo Hannover S10: Kaiserschnurrbarttamarin, Erlebnis-Zoo Hannover S11: Schimpanse, Erlebnis-Zoo Hannover S12: Gorilla-Jungtier, Erlebnis-Zoo Hannover S14: Zweifingerfaultier, Erlebnis-Zoo Hannover S15: Schimpanse, Erlebnis-Zoo Hannover S17: Drill, Erlebnis-Zoo Hannover, Meerkatze, Südafrika S19: Goldlöwenäffenchen, Zoo Aschersleben, Ceylon-Hutaffe, Sri Lanka S24: Schimpansen: MacDonald S29/30: Spitzhörnchen, Wilhelma, Stuuttgart Die Fotos auf den Arbetsblättern sind entsprechend Schimpanse Fütterung !Nahrungaufnahme/ http://www.youtube.com/watch?v=lRk8WTr4Hqs Schimpanse !Ruheverhalten" http://www.youtube.com/watch?v=esVoOP_J2b0 Weißbüscheläffchen Weißbüscheläffchen close-up !Körperbau" http://youtu.be/GhbwnjCeFqo Weißbüscheläffchen !Paarung" http://www.youtube.com/watch?v=7qn9WyFQZ4Q Weißbüscheläffchen grommen sich gegenseitig http://www.youtube.com/watch?v=LSSLxLw-ghU Weißkehlmeerkatze Meerkatze groomt !Sozialverhalten, Komfortverhalten" http://www.youtube.com/watch?v=7dTLpZL0Bsc Links zu Tierinformationen (Steckbriefe): Drill: http://www.zooschule-hannover.de/material/Tierinfos/gorilla.pdf Gorilla: http://www.zooschule-hannover.de/material/Tierinfos/ gorilla.pdf Hulman: http://www.zooschule-hannover.de/material/Tierinfos/ hulman.pd Katta: http://www.zooschule-hannover.de/material/Tierinfos/katta.pdf Kaiserschnurrbarttamarin: http://www.zooschule-hannover.de/ material/Tierinfos/kaiserschnurrbarttamarin%20red.pdf Orang-Utan: http://www.zooschule-hannover.de/material/Tierinfos/ orang.pdf Schimpanse: http://www.zooschule-hannover.de/material/Tierinfos/ schimpanse%20red.pdf Schopfgibbon; http://www.zooschule-hannover.de/material/Tierinfos/ schopfgibbon.pdf Weißkehlmeerkatze; http://www.zooschule-hannover.de/material/ Tierinfos/weißkehlmeerkatze%20red.pdf Weißbüscheläffchen: http://www.zooschule-hannover.de/material/ Tierinfos/weissbueschel.pdf Abbildungen: S5: M1: eigener Entwurf S7: M2: nach Lehrerfortbildung DPZ Göttingen 2012 S10: M3: n. [7] verändert S13: Zooschule Wuppertal, Sehen & Entdecken. Ein Zooführer für Kinder, verändert S15: eigener Entwurf n. [15] S19: Karte, n. [4] verändert S21, 22: eigener Entwurf, [5], [6], [12], [13] verändert S25: n. Aktion Rettet den Drill e.V., verändert S28: eigenerEntwurf nach [5], [6], verändert Zooschule Hannover Landeshauptstadt Fachbereich Bibliothek und Schule Zooschule Schulbiologiezentrum Zooschule Telefon Adenauerallee 3 Telefax 0511 28074126 0511 28074125 E-Mail [email protected] Website www.zooschule-hannover.de 1. Auflage Stand März 2013 Autor Erwin Bastian Fotos Erwin Bastian Graphiken Erwin Bastian Satz Erwin Bastian
