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Altruistisches Verhalten

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Mtoto
Altruistisches Verhalten
lernst du in der 11. Klasse - 12. Klasse - 13. Klasse

Grundlagen zum Thema Altruistisches Verhalten

Inhalt

Altruistisches Verhalten – Biologie

Der Gemeine Vampir ist eine Fledermausart, die sich durch ihr soziales Verhalten auszeichnet. Wusstest du, dass sie ihre Blutmahlzeit hochwürgen können, um ihre Artgenossen zu ernähren, die in der Nacht kein Opfer gefunden haben? So gesehen spenden die Vampirfledermäuse untereinander Blut, um zu überleben. Jedoch nicht ohne Gegenleistung: Teilt eine Fledermaus ihr Blut mit einer anderen, fordert die spendende Fledermaus von der anderen Fledermaus auch Hilfe, wenn sie selbst in eine Hungersnot gerät. Dieses Phänomen, sich einander zu helfen, bezeichnet man als altruistisches Verhalten. Du wirst im Folgenden erfahren, was altruistisches Verhalten ist und welche Gründe dieses hat. Wir werden dir weitere Beispiele für altruistische Tiere sowie die Theorie der Verwandtenselektion, die Hamilton-Ungleichung und den reziproken Altruismus vorstellen.


Altruismus – Definition

Als Altruismus bezeichnet man ein selbstloses Verhalten zum Vorteil von Gruppen- oder Koloniemitgliedern. Das bedeutet, dass das Verhalten, zumindest zunächst, uneigennützig ist. Es nützt einem anderen Individuum, jedoch kann es dem sich altruistisch verhaltenden Individuum eventuell sogar schaden. Das Gegenteil vom Altruismus ist der Egoismus.


Altruistisches Verhalten – Beispiele

Die Murmeltiere stellen ein Beispiel dar, mit dem man altruistisches Verhalten einfach erklären kann. Wusstest du schon, dass Murmeltiere pfeifen, wenn sie einen Feind, wie z. B einen Steinadler, entdecken? Die schrillen Pfiffe dienen als Warnsignal für ihre Artgenossen, damit sich diese in ihren unterirdischen Bauten verstecken können. Das warnende Murmeltier handelt selbstlos, denn durch das Pfeifen verrät das Murmeltier seinen Standort und begibt sich somit selbst in Gefahr.
Ein ähnliches Verhalten lässt sich bei Zwergmangusten in Ostafrika feststellen. Da sie in offenen Habitaten leben, sind sie für potenzielle Feinde besonders gut sichtbar. Dadurch, dass sie in Gruppen leben, sind meist mehrere Tiere wachsam, sodass Feinde schnell bemerkt werden und sich die Individuen frühzeitig in Sicherheit bringen können. Manchmal stürzen sie sich sogar auf ihren Feind.


Eusozialität – Definition

Besonders hervorzuheben sind soziale Insekten wie z. B. Bienen, Termiten und Ameisen. Sie sind Staaten bildende Insekten, die sich aus drei Tierformen zusammensetzen: einer geschlechtsreifen Königin, Arbeiterinnen mit zurückgebildeten Gonaden und geschlechtsreifen Drohnen. Meist pflanzt sich nur die Königin fort. Die Aufgabe der Arbeiterinnen ist es, den Nachwuchs zu umsorgen und diesen zu beschützen – selbst wenn ihr eigenes Leben dadurch gefährdet wird. Dieses Staaten bildende Verhalten wird als Eusozialität bezeichnet.


Nepotistischer Altruismus

Bei dem nepotistischen Altruismus handelt es sich um einen Altruismus zwischen Verwandten. Viele Vogelarten gehören zu den sogenannten „kooperativen Brütern“ oder auch „Helfergesellschaften“. Das bedeutet, dass ältere Geschwister ihre Eltern bei der Aufzucht junger Küken unterstützen, anstatt sich ein eigenes Revier zu suchen.

Altruistisches Verhalten – Begründung

Doch wie lässt sich altruistisches Verhalten begründen? Betrachtet man Darwins Evolutionstheorie, so wird man feststellen, dass diese widersprüchlich zum altruistischen Verhalten erscheint. Laut Darwin ist die Hauptmotivation für das Handeln von Lebewesen, sich fortzupflanzen und ihr genetisches Material weiterzugeben. Außerdem wird angenommen, dass sich immer diejenigen Individuen fortpflanzen, die am besten an ihre Umwelt angepasst sind. Wie konnten sich also altruistische Verhaltensweisen evolutionär etablieren?


Theorie der Verwandtenselektion

Die Theorie der Verwandtenselektion besagt, dass Individuen ihre Gene auch über nahe Verwandte weitergeben können. Bestimmte Verhaltensweisen setzen sich durch, wenn durch Hilfeleistungen mehr Kopien der eigenen Gene vererbt werden als durch die eigene Vermehrung. Es liegt eine indirekte Fitness vor. Addiert man diese zur direkten Fitness durch die eigene Fortpflanzung, erhält man die Gesamtfitness.


Die Hamilton-Ungleichung

Die Hamilton-Ungleichung besagt, dass selbstloses Verhalten bzw. Verhalten, das uneigennützig ist, vor allem dann zu erwarten ist, wenn die Kosten für den Altruisten $(K)$ geringer sind als der Nutzen für den Empfänger $(N)$ und wenn beide nah miteinander verwandt sind.

Es lässt sich eine Ungleichung ableiten: $K < r \cdot N$. Dabei gibt $r$ den Verwandtschaftskoeffizienten an. Dieser beträgt $r=1$ für eineiige Zwillinge und nimmt für weiter entfernte Verwandtschaftsverhältnisse ab. Die Wahrscheinlichkeit, dass eine Erbinformation weitergegeben wird, liegt bei 50 %. Mit der Anzahl an Generationen $L$ nimmt der Verwandtschaftsgrad ab. Daraus folgt: $r=\pu{0,5 L}$.


Reziproker Altruismus

Erinnerst du dich noch an das Beispiel der Vampirfledermaus vom Anfang? Dieses ist ein Beispiel dafür, dass Altruismus auch unabhängig davon, ob man verwandt ist oder nicht, vorkommen kann. Genauso ist es bei den Vampirfledermäusen: Sie füttern sich gegenseitig und unabhängig vom Verwandtschaftsgrad mit Blut. Dieses Verhalten ist überlebenswichtig, da Vampirfledermäuse ohne eine Mahlzeit nicht lange überleben. Das genetische Material der Individuen, die sich gegenseitig füttern, setzt sich also evolutionär durch. Diese gegenseitige Form des Helfens untereinander bezeichnet man als reziproken Altruismus.

Vampirfledermaus als Beispiel für Altruismus


Altruistisches Verhalten unter Menschen

Bestimmt hast du auch schon einmal beobachtet, dass Menschen altruistisch handeln. Dies sind oft Menschen, die an das Wohl anderer denken und äußerst hilfsbereit sind. So findet man altruistisches Verhalten nicht nur in der Tierwelt, sondern auch in unserer eigenen Lebenswelt.

Das Video Altruistisches Verhalten kurz zusammengefasst

In diesem Video lernst du, was selbstloses, also altruistisches, Verhalten im Tierreich ist. Das klingt erst einmal verwirrend, da doch in der Natur eine hohe Konkurrenz zwischen Individuen einer Art herrscht. Du wirst die Begriffe Eusozialität, Helfergesellschaften und reziproker Altruismus kennenlernen. Außerdem wird erklärt, warum die Theorie der Verwandtenselektion und die Hamilton-Ungleichung nicht der Evolutionstheorie von Darwin widersprechen. Auch zum Thema altruistisches Verhalten in der Biologie gibt es interaktive Übungen und Arbeitsblätter. Du kannst dein neu gewonnenes Wissen also direkt testen.

Transkript Altruistisches Verhalten

Hallo! Laut Darwins Evolutionstheorie ist die Hauptmotivation für das Handeln von Lebewesen, sich selbst fortzupflanzen und ihr genetisches Material weiterzugeben. Altruistisches Verhalten scheint dieser Theorie jedoch zunächst zu widersprechen. Was man unter Altruismus versteht, lernst du in diesem Video. Wir schauen uns Definition und Beispiele, die Theorie der Verwandtenselektion, die Hamilton-Ungleichung und den reziproken Altruismus an. Beginnen wir mit einer Definition: Altruismus bezeichnet selbstloses Verhalten zum Vorteil von Gruppen- oder Koloniemitgliedern. Das Verhalten ist also uneigennützig und steht im Kontrast zum Egoismus. Es nützt einem anderen Individuum, während es dem sich altruistisch verhaltenden Individuum eventuell sogar schadet. Schauen wir uns das anhand von ein paar Beispielen an. Wenn du schon mal in den Alpen wandern warst, kennst du bestimmt die schrillen Pfiffe der Murmeltiere. So warnen Murmeltiere ihre Familienmitglieder vor Gefahr. Das warnende Individuum verrät durch den Pfiff seinen Standort und geht ein selbstloses Risiko ein, damit die anderen Murmeltiere sich in Sicherheit bringen können. Die kleinen Zwergmangusten aus ostafrikanischen Ländern zeigen dasselbe Verhalten und stürzen sich manchmal sogar auf den Feind. Bei sozialen Insekten wie Termiten, Bienen und Ameisen pflanzt sich meist nur eine Königin fort, während die Arbeiterinnen deren Nachwuchs umsorgen und unter Einsatz ihres Lebens beschützen. Dieses staatenbildende Verhalten wird unter dem Begriff „Eusozialität“ zusammengefasst. Auch die unterirdisch lebenden Nacktmulle, kleine Säugetiere, leben als Familien mit einer sich fortpflanzenden Königin. Viele Vogelarten gehören zu den sogenannten „kooperativen Brütern“ oder „Helfergesellschaften“. Das heißt, ältere Geschwister helfen ihren Eltern bei der Aufzucht von jungen Küken statt sich ein eigenes Revier zu suchen. Diesen Altruismus zwischen Verwandten bezeichnet man auch als „nepotistischen Altruismus“. Wie lässt sich altruistisches Verhalten erklären? Auf den ersten Blick steht es im krassen Gegensatz zu Darwins Evolutionstheorie. Diese fußt auf der Annahme, dass sich immer jene Individuen direkt fortpflanzen, die am besten an ihre Umweltbedingungen angepasst sind. Wie kann sich altruistisches Verhalten evolutionär durchsetzen, wenn es doch nicht genetisch weitergegeben werden kann? Einen Erklärungsversuch lieferte William Hamilton mit seiner Theorie der Verwandtenselektion. Diese besagt, dass Individuen ihre Gene auch über nahe Verwandte weitergeben können. Können durch Hilfeleistung mehr Kopien der eigenen Gene vererbt werden als durch die eigene Vermehrung, setzt sich dieses Verhalten durch. Diese indirekte Fitness addiert sich mit der direkten Fitness durch die eigene Fortpflanzung zur Gesamtfitness. Die sogenannte Hamilton-Ungleichung besagt, dass uneigennütziges Verhalten vor allem zu erwarten ist, wenn die Kosten für den Altruisten geringer sind als der Nutzen für den Empfänger und wenn beide möglichst nah miteinander verwandt sind. Es folgt also: K < r • N. r ist hier der Verwandtschaftskoeffizient. Bei zwei Eltern liegt die Wahrscheinlichkeit, dass ein Allel weitergegeben wird, bei 50%. Mit der Anzahl von Generationen L nimmt der Verwandtschaftsgrad ab. r ist also 0,5 L. Doch nicht nur unter Verwandten kommt es zu selbstlosem Verhalten. Zum Beispiel Vampirfledermäuse füttern sich unabhängig vom Verwandtschaftsgrad gegenseitig mit Blut. Das ist wichtig, da sie nicht lange ohne eine Mahlzeit auskommen, in manchen Nächten aber leer ausgehen. Das genetische Material der Individuen, die sich gegenseitig füttern, setzt sich also evolutionär durch. Dieses überlebenswichtige gegenseitige Helfen bezeichnet man als „reziproken Altruismus“. Fassen wir noch einmal zusammen: Unter Altruismus versteht man selbstloses Verhalten zum Vorteil der Gruppen- oder Koloniemitglieder, welches teilweise nachteilig für den Altruisten ist. Mit Evolutionstheorien in Einklang gebracht werden kann er mit der Theorie der Verwandtenselektion von Hamilton. Diese fußt auf der Annahme, dass sich die Gesamtfitness aus der Summe von direkter und indirekter Fitness ergibt. Die Hamilton-Ungleichung besagt, dass altruistisches Verhalten am wahrscheinlichsten ist, wenn K < r • N gilt, also die Kosten für den Altruisten kleiner sind als der Verwandtschaftskoeffizient mal dem Nutzen für den Empfänger. Helfen sich Individuen gegenseitig unabhängig vom Verwandtschaftsgrad, spricht man vom reziproken Altruismus. Ich hoffe, du hast viel gelernt. Tschüss!

4 Kommentare

4 Kommentare
  1. Hallo Kevin,
    die Tit for tat-Strategie ist Bestandteil der Theorie des reziproken Altruismus. Dieser wird meist als nicht altruistisch angesehen, da die Theorie annimmt, dass eine zeitversetzte und abwechselnde, gegenseitige Unterstützung zwischen Individuen stattfindet. Es handelt sich dabei also nicht um ein uneigennütziges Verhalten, viel mehr ziehen alle beteiligten Individuen einen Vorteil daraus.
    Ich hoffe, das hilft dir weiter.
    Viele Grüße aus der Redaktion!

    Von Serpil K., vor fast 5 Jahren
  2. Dieses Video umfasst aber nicht das komplette Thema Altruismus .
    Was ist mit der tit for tat Regel.
    Altruismus bei Menschen?
    usw

    Von Kevinj931, vor fast 5 Jahren
  3. Hallo Robert,
    bei Ameisen konnte man feststellen, dass die Ameisenkönigin Pheromone ausschüttet, die die Arbeiterinnen in ihrer Nähe unfruchtbar machen. Die Königin selber und ihre Eier sind von diesem Duft umgeben. So sind die Arbeiterinnen bei Bestehen dieses Duftes gar nicht in der Lage nicht altruistisch zu leben. Das würde dann wahrscheinlich auch nicht vorteilhaft für sie sein, weil sie ohne den Altruismus ihre Gene nicht verbreiten könnten.

    Von Serpil K., vor etwa 6 Jahren
  4. Wie kommt es zu altruistischem Verhalten bei Tieren wie Ameisen, wenn dieses nicht genetisch vererbt wird ? Sie werden das wohl kaum durch beobachten erlernt haben ??

    Von Robert F., vor etwa 6 Jahren

Altruistisches Verhalten Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Altruistisches Verhalten kannst du es wiederholen und üben.
  • Definiere den Begriff Altruismus.

    Tipps

    Murmeltiere warnen durch schrille Pfiffe andere Murmeltiere vor potentieller Gefahr, obwohl dies für das einzelne Murmeltier gefährlich sein kann.

    Lösung

    Der Begriff Altruismus bezeichnet das selbstlose Verhalten zum Wohle der Gruppe oder der Koloniemitglieder. Teilweise bringen sich die Individuen dadurch sogar selbst in Gefahr. So zum Beispiel das Murmeltier, das durch seine schrillen Pfiffe andere Murmeltiere vor potentieller Gefahr warnt, obwohl es sich dadurch selbst angreifbar macht. Der Begriff des reziproken Altruismus bezeichnet altruistisches Verhalten, wenn dieses unabhängig vom Verwandtschaftsgrad stattfindet. Dies ist zum Beispiel bei den Vampirfledermäusen der Fall.

  • Beschreibe die Unterschiede zwischen der Darwinschen Evolutionstheorie und Hamiltons Ungleichung.

    Tipps

    Nach der Theorie Hamiltons haben die Individuen einer Art auch einen Vorteil, wenn sie ihre Verwandten schützen.

    Lösung

    Die Entdeckung von altruistischem Verhalten in der Tierwelt stand zunächst im Gegensatz zu Darwins Evolutionstheorie. Diese besagt, dass sich die Individuen (und deren Merkmale), die am besten an die gegebenen Umweltbedingungen angepasst sind, durchsetzen werden. Einen Versuch, das altruistische Verhalten der Tiere zu erklären, machte der Wissenschaftler Hamilton. Er beschrieb in seiner Theorie der Verwandtenselektion, dass Individuen ihre Gene auch indirekt über Verwandte weitergeben und es sich daher für sie lohnt, Verwandte zu schützen. Durch dieses Verhalten können mehr Kopien des eigenen Genmaterials weitergegeben werden. So erhöht die Verwandtenselektion die Gesamtfitness eines Individuums.

  • Beschreibe Darwins Evolutionstheorie.

    Tipps

    Nach Charles Darwin pflanzen sich jene Individuen direkt fort, die am besten an ihre Umgebung angepasst sind.

    Lösung

    Darwin beschrieb in seiner Evolutionstheorie die Veränderbarkeit der Arten. Er definierte, dass sich die Merkmale, die an die gegebenen Umweltbedingungen am besten angepasst seien, durchsetzen werden, also durch Vererbung weitergegeben werden. Demnach kommt es durch Selektion langfristig zu einer natürlichen Auslese der Individuen einer Art, die durch Zufall besser sind als ihre Artgenossen. Dadurch verändern sich die Merkmale einer Art über die Generationen hinweg.

  • Beschreibe die Verwandtenselektion am Beispiel der Bienen.

    Tipps

    Einige Bienen tragen keine funktionsfähigen Geschlechtsorgane. Die Fortpflanzung ist ihnen nicht mehr möglich.

    Lösung

    Vor dem Hintergrund dieses Beispiels wird deutlich, inwieweit sich altruistisches Verhalten mit Darwins Evolutionstheorie vereinbaren lässt. Die Bienen schützen und nähren die Königin, denn sie ist für die Weitergabe der Gene des Bienenstaates und somit für ihr Fortbestehen verantwortlich. An diesem Beispiel lässt sich jedoch nicht der reziproke Altruismus, also ein altruistisches Verhalten, das über verwandtschaftliche Verhältnisse hinausgeht, erklären. Ein solches Verhalten ist zum Beispiel bei Vampirfledermäusen zu beobachten.

  • Benenne Beispiele für altruistisches Verhalten aus der Tierwelt.

    Tipps

    Der Unkenreflex bezeichnet das Verhalten der Unken bei Gefahr. Sie legen sich auf den Rücken, damit ihr Bauch, der in einer Warnfarbe gefärbt ist, sichtbar wird.

    Lösung

    Im Video hast du bereits einige Beispiele für altruistisches Verhalten in der Tierwelt kennengelernt. Murmeltiere warnen ihre Artgenossen durch schrille Pfiffe vor drohender Gefahr, Vögel füttern ihre Nachkommen und Vampirfledermäuse füttern sich, auch wenn sie nicht verwandt sind, mit Blut. Die Anpassung der Hälse der Giraffen und der Unkenreflex beschreiben kein altruistisches Verhalten.

  • Erkläre die Entstehungsgeschichte der heutigen synthetischen Evolutionstheorie.

    Tipps

    Die Tatsache, dass Arten veränderlich sind, stellte sich erst nach und nach heraus.

    Lösung

    Im 18.Jhd. veröffentlichte Cuvier seine Katastrophentheorie, nach der die Arten unveränderlich sind und nur durch Naturkatastrophen aussterben können. Anfang des 19.Jhd. beschreibt Lamarck in seiner Evolutionstheorie, dass die Arten veränderlich sind und sich nur in kleinen Schritten verändern. Etwas später veröffentlichte Darwin seine Evolutionstheorie, in der er definierte, dass sich die Individuen und ihre Merkmale, die am besten an die gegebenen Umweltbedingungen angepasst sind, durchsetzen werden. Die Wissenschaft heute spricht von einer synthetischen Evolutionstheorie. Diese vereint Darwins Evolutionstheorie mit den Erkenntnissen aus Ökologie, Paläontologie, biologischer Systematik und der Genetik. Insbesondere die Grundlagen der Vererbung waren zu Darwins Zeiten noch gänzlich unbekannt.

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