“Soft-Skills” in Buntbarschfamilien

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Würziges aus den Biowissenschaften
Biosenf

By CBS Television (eBay item photo front photo back) [Public domain], via Wikimedia Commons,
By CBS Television (eBay item photo front photo back) [Public domain], via Wikimedia Commons,
Noch ein Projekt an dem ich das Glück hatte beteiligt zu sein: Stefan Fischer und Barbara Taborsky (und ich auch ein bisschen) zeigen, wie das sozial Verhalten von Buntbarschen, die bei der Aufzucht der Jungen zusammenarbeiten, von ihrem frühen sozialen Umfeld abhängt.

Ich habe das mal zusammengefasst und in ein Bild gepackt, um die nötige popkulturelle Referenz herzustellen.

Für alle, die es nicht erkennen, es handelt sich um die Munsters und Full House, zwei TV-Serien, bei denen es um Familie geht. Die Munsters sind eine eher kleine Familie und wenn sie Buntbarsche aus dem Tanganjika See wären, könnte die Größe ihrer Familie eine Erklärung für ihr schräges, sozialunangepasstes Verhalten sein. Die Buntbarsche, die bei Full House mitspielen, wiederum, sind totale Profis im Sozialverhalten und deswegen sind sie alle so Super-Vorzeige-90er-Buntbarsche, besonders die Olson-Zwillinge. Das heißt aber nicht, das die Munsters-Barsche unangepasst sind. Da sie eher unter Monstern bleiben, brauchen sie gar nicht mit der ganzen Nachbarschaft klarkommen, es ist also nicht schlimm, wenn sie es nicht lernen. Die “Soft-Skills”, die sie erlernen, sind an ihr wahrscheiliches zukünftiges Sozialleben angepasst. Bei unseren Buntbarschen fanden wir außerdem, dass die Gehirne des erwachsenen Fischnachwuchses der „Munsters“ und der „Tanners“ zwar ins Gesamt gleich groß waren, sich aber in der Größe bestimmter Areale unterscheiden. Vorsicht: der Vergleich mit Menschenfamilien dient nur der Verständlichkeit. Es ist nicht klar, ob sich das auf Menschen übertragen lässt.

Und hier sind mehr Details zur Studie: Für Tiere, die in Gruppen leben, sind Fähigkeiten, die soziale Interaktionen, Agressionen und Hierachien regulieren, überlebenswichtig. Diese Fähigkeiten müssen aber erlernt werden. Wie sie sich entwickeln und wie stark sie ausgeprägt werden, hängt auch davon ab, was Individuen während ihrer Jugend erleben. Dazu gehören insbesondere soziale Früherfahrungen, wie die Zusammensetzung und Größe einer Gruppe in der soziale Tiere aufwachsen. Zu diesen sozialen Lebewesen gehört der Mensch, aber auch einige Fische, wie der Buntbarsch Neolamprologus pulcher, der ein regelrechtes Familienleben pflegt. Stefan Fischer, Barbara Taborsky der Abteilung für Verhaltensökologie der Universität Bern sowie Alex Kotrschal und ich fanden, dass die Familiengröße dieser Fische die Entwicklung ihrer sozialen Fähigkeiten beeinflusst. Barsche aus großen Familien reagieren angepasster und deeskalierend in sozialen Interaktionen. „Sie können so vermeiden ausgestoßen oder verletzt zu werden – das ist in Gruppen ein großer Vorteil“, erklärt Stefan, der zurzeit in Cambridge an der Arbeitsgruppe von Tim Clutton-Brock forscht. „Mit weniger Familienmitgliedern entwickelten die Tiere weniger von dem, was wir soziale Fähigkeiten nennen“. Die Studie war Teil von Stefans Doktorarbeit. Ich half ihm die Versuche durchzuführen (vor etwa drei Jahren), die gefühlte eine Million Beobachtungsstunden beinhalteten. Zusätzlich konnten wir zeigen, dass diese Verhaltensunterschiede von Grössenänderungen in zentralen Gehirnarealen begleitet werden, ohne dass sich die gesamte Gehirngröße verändert. So waren die Areale Hypothalamus und Cerebellum grösser in Großgruppen- als in Kleinfamilientieren; das sogenannte optische Tektum und die dorsale Medulla wiederum kleiner.

Wir haben Buntbarsche mit drei und mit bis zu 15 erwachsenen Familienmitgliedern großgezogen. Diese sozialen Umgebungen entsprachen Familiengrößen, wie sie bei diesen Tieren aus dem Tanganjika See natürlich zu finden sind. Als die Buntbarsche ausgewachsen waren, hat Stefan getestet, wie die Tiere mit anderen Fischen interagieren und im Anschluss haben wir dank der Hilfe von Alex Kotrschal, damals in Uppsala, jetzt in Stockholm, verschiedene Gehirnareale vermessen.

Die hier untersuchte Buntbarsch-Art ist ein kooperativer Brüter. Ein dominantes Brutpaar wird bei der Aufzucht der Larven und Jungfischen von erwachsenen Verwandten und nicht-Verwandten Gruppenmitgliedern unterstützt. Die Fische sind ein Modellorganismus um die Effekte der sozialen Früherfahrung auf das spätere Verhalten zu untersuchen. Ihre hochsoziale Lebensweise benötigt ein komplexes soziales Zusammenspiel: Gruppenmitglieder müssen angemessen auf Aggression von dominanten Tieren und Unterwürfigkeit von jüngeren Gruppenmitglieder reagieren. Nur so entsteht eine stabile Gruppe mit wenig Aggression und lebensgefährlichen Kämpfen.

Neolamprologus pulcher (Prinzessin vom Tanganjikasee) im Tanganjikasee, Zambia, Afrika. (Bild: Dario Josi, IEE, Universität Bern)

Wir fanden, dass die Gesamtgrösse des Gehirns in Individuen aus großen Gruppen nicht zunahm. Dies wiederspricht der so genannten „social brain hypothesis“, die besagt, dass Tiere in großen Gruppen größere Gehirne besitzen, um mit den höheren kognitiven Herausforderungen zurechtzukommen. Diese Erkenntnisse stammen jedoch aus Vergleichen zwischen Primatenarten. In der Entwicklung einzelner Individuen spielt es vielleicht keine Rolle. Wir fanden Hinweise darauf, dass bestimmte Gehirnareale sich je nach sozialer Früherfahrung unterschiedlich entwickeln: Die relative Größe war unterschiedlich. Wir wissen nicht ob sich diese Ergebnisse auf Primaten übertragen lassen, vielleicht unterscheidet sich die Entwicklung der Wirbeltiere doch zu stark.

Die Ergebnisse erklären Barbara Taborsky und Stefan auch mit Hilfe genereller Prinzipien der Evolution von Sozialverhalten und Ökologie: Die Studie weißt auf einen Mechanismus hin, den man ‚environmental matching’ nennt. Demnach besitzen Tiere Mechanismen, um sich früh in der Entwicklung an die Umgebung anzupassen, weil es wahrscheinlich ist, dass sie, ausgewachsen, unter ähnlichen Umweltbedingungen überleben und sich fortpflanzen müssen.

Der Druck, hohe soziale Fähigkeiten zu besitzen, steigt mit der Anzahl der Interaktionspartner und demnach mit der Gruppengröße. Fische die erwachsen vielen Interaktionen ausgesetzt sind, profitieren daher von sozialen Fähigkeiten mehr als Individuen mit wenig sozialen Interaktionen wie zum Beispiel in kleinen Gruppen. Wir vermuten, dass die Familiengröße, in der Tiere aufwachsen, sie auf die Art von Umgebung vorbereitet, in der sie wahrscheinlich als Erwachsener überleben müssen. Für Tiere, die in kleinen Gruppen aufwachsen und somit nicht so gute soziale Fähigkeiten aufweisen, sind diese auch vielleicht nicht so wichtig, da sie auch im Erwachsenenalter in kleinen Gruppen überleben müssen.

Hier ist das Paper:

http://www.jstor.org/stable/10.1086/681636

http://www.kommunikation.unibe.ch/content/medien/medienmitteilungen/news/2015/buntbarsche_sozialverhalten/index_ger.html

Stefan Fischer, Mathilde Bessert-Nettelbeck, Alexander Kotrschal & Barbara Taborsky: Rearing group size determines social competence and brain structure in a cooperatively breeding cichlid. The American Naturalist, 2015, DOI: 10.1086/681636

Zum Weiterlesen empfehle ich:

http://behav.zoology.unibe.ch/sysuif/uploads/files/esh/pdf_online/Taborsky_Oliveira_TREE2012_mitCover.pdf

http://behav.zoology.unibe.ch/sysuif/uploads/files/esh/pdf_online/Kotrschal/Kotrschal_PLoS2010.pdf

http://behav.zoology.unibe.ch/sysuif/uploads/files/esh/pdf_online/taborskyb/Taborsky_ProcB2013.pdf

http://behav.zoology.unibe.ch/sysuif/uploads/files/esh/pdf_online/taborskyb/Fischer_ProcB2014.pdf

Mathilde Bessert-Nettelbeck

Veröffentlicht von

Mit einem Diplom in Biologie in der Tasche, einer halben Doktorarbeit und viele Ideen will ich meinen Senf dazugeben. Meine irrsinnige Begeisterung für Lebewesen und des Lebens Wesen, möchte ich weitervermitteln. Und das an JEDEN. Jeder soll wissen, wie unglaublich Grottenolme sind und warum auch Gliazellen unserer Aufmerksamkeit bedürfen, dass Ratten nicht nur ekelig sind und die heimische Topfpflanze vielleicht bald schon die Nachttischlampe ersetzt. In Tübingen habe ich studiert, in Bern der Forschung den Rücken gekehrt. In Berlin bin ich nun auf der Suche nach Alternativen im Feld der Biologie und Kommunikation. Ganz besonders nach meinem Geschmack sind verrückte, unglaubliche oder einfach nur lustige Geschichten aus Ökologie, Evolution, Medizin und Technik. Schmeckt euch der Senf? Sonst mischt doch mal mit! Mathilde Bessert-Nettelbeck

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