Die Verhaltensökologie kann innerhalb der Biologie als jüngster Zweig der Evolutionsforschung betrachtet werden, sie untersucht im weitesten Sinne die Wechselwirkungen von Verhalten und Umweltfaktoren. Kern aller verhaltensökologischen Forschungsansätze ist die Gewissheit, dass ökologische Faktoren sich zwingend im Verhalten der Tiere niederschlagen (und in der Folge in deren Erbanlagen), da nur so das Überleben der Individuen und deren Fortpflanzungserfolg erklärbar ist.
Als „angepasst“ wird dabei ein genetisch bedingtes Merkmal bezeichnet, das dem Träger dieser Eigenschaft eine vergleichsweise hohe biologische Fitness (Überlebenschance) ermöglicht. Um dies zu verstehen, müssen die genetischen und physiologischen Grundlagen eines Merkmals sowie seine Beeinflussung durch Umweltfaktoren analysiert werden. Die Verhaltensökologie ist somit ein interdisziplinäres Forschungsgebiet an der Schnittstelle von Verhaltensbiologie, Ökologie, Evolutionsbiologie, Genetik, Physiologie und Populationsbiologie. Sie hat in dieser Funktion äußerst erfolgreich dazu beigetragen, ein übergreifendes Verständnis der evolutionären Wurzeln der Vielfalt von Organismen auf unserem Planeten zu ermöglichen.
Verhaltensökologische Forschungsergebnisse sind aber auch für angewandte Bereiche wie Naturschutz oder biologische Schädlingsbekämpfung, ja selbst für die Medizin von zunehmender Bedeutung. Unter den vielfältigen eingesetzten Methoden finden sich Verhaltensbeobachtungen im Freiland und im Labor, Experimente, mathematische Modelle, immunologische Methoden und auch Vaterschaftsbestimmungen mittels „DNA-Fingerprinting“.
Typische Fragestellungen von Verhaltensökologen sind zum Beispiel: Wie finden Tiere ihre Nahrung, und welcher Aufwand lohnt sich bei der Nahrungssuche? Nach welchen Kriterien wählen sie ihre Paarungspartner? Gehen monogame Vögel fremd? Warum leben manche Tiere in Gruppen und andere solitär? Wodurch wird die Reviergröße beeinflusst?
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