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Methoden der Verhaltensforschung

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Die Autor*innen
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Roland Hesse
Methoden der Verhaltensforschung
lernst du in der Oberstufe 7. Klasse - 8. Klasse - 9. Klasse

Grundlagen zum Thema Methoden der Verhaltensforschung

Inhalt

Methoden der Verhaltensforschung – Biologie

Möwenküken piken vorzugsweise auf den Schnabel des Altvogels, der den Jungtieren dann Nahrung gibt. Doch woher wissen die Möwenküken, dass es sich um den Schnabel eines Altvogels handelt? Das ist, was die Verhaltensbiologinnen und -biologen machen. Sie untersuchen, was tierisches Verhalten ist und welches Verhalten angeboren oder erlernt ist.

Vielleicht lernst du gerade in der Schule, im Unterricht oder für das Abitur die wichtigsten Zweige der Verhaltensbiologie. Was alles zur Verhaltensbiologie gehört, warum die Verhaltensforschung so wichtig ist, wie das Verhalten erforscht wird und was die Verhaltensbiologie überhaupt ist, erfährst du in diesem Text.

Verhaltensbiologie – Definition

Die Verhaltensbiologie untersucht mit wissenschaftlichen Methoden das Verhalten von Menschen und Tieren. Der Fachbegriff der Verhaltensbiologie ist Ethologie. Bei der Verhaltenslehre gilt es, unterschiedliche Fragestellungen zu beantworten. Diese beziehen sich auf das Auftreten, die Ursachen und die biologische Funktion von bestimmten Verhaltensweisen bei Tieren und beim Menschen.

Die vergleichende Verhaltensforschung (Ethologie) stellt die klassische Verhaltensforschung dar. Diese untersucht und analysiert das genaue Verhalten einzelner Tiere und Menschen. Die Verhaltensweisen, die durch die unterschiedlichen Methoden aufgenommen werden können, werden in einem Ethogramm zeitlich nacheinander dokumentiert. Ein Ethogramm ist dabei als ein Katalog aller möglichen Verhaltensweisen einer Tierart definiert. Mithilfe des Ethogramms lassen sich konkrete Fragestellungen beantworten. Zum Beispiel wurde mit der vergleichenden Verhaltensforschung aus der Verhaltensbiologie das Phänomen der Prägung entdeckt.

Neben der klassischen vergleichenden Verhaltensforschung gibt es noch weitere Teilgebiete der Verhaltensbiologie. Diese sind hier aufgelistet:

  • Humanethologie: Analyse und Beobachtung von angeborenen Verhalten beim Menschen
  • Neuroethologie (Verhaltensneurologie): Analyse und Beobachtung von Instinkt- und angeborenem Verhalten
    Im Zusammenhang mit angeborenem Verhalten spricht man in der Verhaltensbiologie auch von der doppelten Quantifizierung. Dabei ist die Stärke eines Verhaltens sowohl von der Stärke des äußeren Reizes als auch von der inneren Bereitschaft des Tieres oder des Menschen abhängig.
  • Ethoökologie (Verhaltensökologie): Analyse und Beobachtung von Zusammenhängen zwischen Verhalten und Umwelt
  • Soziobiologie: Analyse und Beobachtung des Sozialverhaltens von Menschen und Tieren

Welche Methoden der Verhaltensbiologie (Ethologie) gibt es?

Um das Verhalten von Tier und Mensch zu untersuchen, werden unterschiedliche Methoden herangezogen. Diese werden im Folgenden genauer erklärt.

Die Freilandbeobachtung

Die Freilandbeobachtung ist eine sehr aufwendige Methode, bietet aber den Vorteil, dass die Tiere unter natürlichen Bedingungen leben und das Verhalten nicht abgewandelt wird. Es ist auch die ergiebigste Forschungsmethode, um die Verhaltensweisen zu analysieren. In der Regel werden Freilandbeobachtungen als Langzeitstudien durchgeführt. Dabei werden die Tiere über Fotos, Videos und Tonaufnahmen passiv beobachtet. Das Verhalten der Tiere muss objektiv beschrieben werden. Das bedeutet, dass keine Interpretationen seitens des Menschen erfolgen dürfen.

Beispielsweise lebte die Forscherin Dian Fossey aktiv nach einer Eingewöhnungsphase unter Gorillas und konnte ihr Verhalten objektiv beobachten und dokumentieren. Weil sie aber unter den Gorillas lebte, konnte keine passive Beobachtung erfolgen. Deswegen erfüllt die Langzeitstudie von Fossey nicht alle wissenschaftlichen Kriterien für die Freilandbeobachtung.

Die Labortierbeobachtung

Unter Laborbedingungen können Apparaturen und Bedingungen sehr gezielt eingesetzt und verändert werden. So kann beispielsweise Verhalten unter unterschiedlichen Umweltbedingungen beobachtet werden. Der Nachteil ist, dass die Umgebung und die Umweltbedingungen nicht natürlich sind. Beobachtet man Ratten, die in einer Box bestimmte Tasten betätigen müssen, um Futter zu bekommen, ist das eine Labortierbeobachtung.

Die Zootierbeobachtung

Die Zootierbeobachtung ist zwischen der Freiland- und der Labortierbeobachtung einzuordnen. Im Zoo leben die Tiere möglichst natur- und artgerecht. Aber auch hier ist das Verhalten der Tiere oft nicht wie im Freiland.

Die Kaspar-Hauser-Versuche

Wenn ein Tier nach dem Schlüpfen oder der Geburt isoliert aufgezogen wird, um zwischen dem angeborenen und erlernten Verhalten zu unterscheiden, handelt es sich um ein Kaspar-Hauser-Experiment. Durch die vollständige Isolation wird hier ausgeschlossen, dass Verhalten erlernt wird.
Bei Lernvorgängen, die trotz der Isolation stattfinden, spricht man in der Verhaltensbiologie von Reifung. Beispielsweise können Kaulquappen, die sich unter einer Dauernarkose befanden, gleich gut schwimmen wie ihre Artgenossen, die sich nicht unter einer Dauernarkose befanden. Sie müssen also nicht von anderen Artgenossen schwimmen lernen. Diese Isolationsexperimente führen jedoch zu starken Entwicklungsstörungen und sind deshalb beim Menschen verboten.

Der Name des Experiments basiert auf der Geschichte des jungen Kaspar Hauser, der bis zu seinem sechzehnten Lebensjahr in Isolation lebte und keinen Kontakt zu Menschen hatte. Als er gefunden wurde, hatte er eine unkoordinierte Bewegung. Nachdem er von dem Kirschner Daumer unterrichtet wurde, glich der junge Kaspar seine Lerndefizite aus.

Die Attrappenversuche

Mit Attrappenversuchen werden künstliche Reize – also Attrappen – verwendet, um die Schlüsselreize herauszufinden, die ein bestimmtes Verhalten auslösen. Attrappen können beispielsweise Nachbildungen einer menschlichen Gestalt wie eine Vogelscheuche sein. Die Attrappe Vogelscheuche hat die Aufgabe, die Vögel auf Feldern zu verscheuchen. Sie lösen also bei den Vögeln den Schlüsselreiz für eine Flucht aus. Allerdings lernen Vögel, dass die Vogelscheuchen nicht gefährlich sind, und ruhen sich nach einer Weile auf diesen aus.

Weitere Attrappen können die Geräusche eines Greifvogels aus Lautsprechern sein, die die Vögel in Weinbergen verscheuchen.

Das durch einen Schlüsselreiz ausgelöste Sperren – also das Aufreißen des Schnabels – lässt sich bei Amseljungen beobachten. Wird das Nest leicht berührt und dadurch leicht erschüttert, wird die Reaktion des Sperrens der Amseljungen ausgelöst und sie strecken sich und reißen ihre Schnäbel empor. Normalerweise wird der Schlüsselreiz dafür durch die Elterntiere ausgelöst, die auf dem Nest landen. Sobald die Amseljungen sehen können, kann als Attrappe eine schwarze Scheibe verwendet werden. Die Verdunkelung imitiert das Erscheinen der Eltern am Nest (visuell). Dies löst ebenfalls die Reaktion des Sperren aus. Treten beide Schlüsselreize (Erschütterung und Verdunkelung) gleichzeitig auf, fällt die Reaktion (Sperren) intensiver aus.

Schlüsselreiz Sperren bei Amselküken

Die weltweite Beringung

Bei der Vogelberingung werden die Vögel durch einen Metall- oder Plastikring gekennzeichnet. Dadurch kann man weltweit wild lebende Vögel markieren und Rückschlüsse auf ihr Verhalten ziehen. Die Beringung vieler Vögel konnte Aufschluss darüber geben, welche Wanderwege und Lebensweisen Zugvogelarten haben.

Die Telemetrie

Bei der Telemetrie werden Messwerte von einem Sensor zur Empfangsstelle übertragen. Man kann beispielsweise Wildtiere mit Sensoren ausstatten. Dann spricht man auch von der Besenderung. Mit der Telemetrie können Ortswechsel und Wanderungen der Tiere wie Bären verfolgt werden. Mit der Satellitenbeobachtung lassen sich ganze Wildtierherden mit geringem Arbeitsaufwand und hoher Datenerfassung beobachten. Ein weiterer Teil der Telemetrie ist die Videotelemetrie. Mit dieser kann umfangreich mit geringem Arbeitsaufwand natürliches Verhalten der Tiere beobachtet und dokumentiert werden.

Die biochemischen Methoden

Mithilfe biochemischer Methoden können beispielsweise in Kot- und Urinspuren Hormonspuren nachgewiesen werden. Dadurch lässt sich etwa die Paarungsbereitschaft von Tieren erkennen.

Methoden der Verhaltensforschung in der Verhaltensbiologie – Zusammenfassung

In diesem Video lernst du die verschiedenen Methoden der Verhaltensforschung kennen. Die Verhaltensbiologie hat die Aufgabe, das Verhalten von Menschen und Tieren zu untersuchen. In der Verhaltensbiologie kann man den Beruf als Verhaltensforscherin oder -forscher ausüben. Die Methoden und Teilgebiete der Verhaltensbiologie sind in der Tabelle als Übersicht zusammengefasst.

Methoden der Verhaltensbiologie Beschreibung
Freilandbeobachtung Langzeitstudie mithilfe von Foto-, Video- und Tonaufnahmen, um das Verhalten der Tiere unter natürlichen Bedingungen zu beobachten
Labortierbeobachtung Das Verhalten von Tieren wird gezielt unter Laborbedingungen beobachtet. Allerdings handelt es sich nicht um natürliche Verhaltensweisen der Tiere.
Zootierbeobachtung Beobachtung von Tieren in einem Zoo als Kompromiss zwischen der Freiland- und der Labortierbeobachtung
Kaspar-Hauser-Versuche Hier erfolgt eine Analyse des Verhaltens, wenn Tiere oder Menschen unter Isolation aufwachsen und dadurch gewisse Lernvorgänge nicht stattfinden können. Damit lässt sich herausfinden, welches Verhalten angeboren oder angelernt ist.
Attrappenversuche Es werden Experimente mit Attrappen durchgeführt, die bestimmte Schlüsselreize bei den Tieren auslösen. Es kann damit untersucht werden, was ein bestimmtes Verhalten bei Tieren auslöst.
Beringung Sie wird von der nationalen Beringungszentrale organisiert. Wild lebende Vögel bekommen einen Ring, der diese kennzeichnet. Dadurch lassen sich die Tiere weltweit beobachten. Die Methode gibt beispielsweise Aufschluss über Flugrouten der Vögel.
Besenderung Wildtiere werden mit Sensoren ausgestattet, um herauszufinden, wie sie sich bewegen.
Wildtiertelemetrie Über Satellitenaufnahmen können Wildtierherden beobachtet werden.
Biochemische Methoden Der Kot und der Urin von Tieren kann untersucht werden, um beispielsweise die Paarungsbereitschaft von Weibchen herauszufinden.

Im Anschluss an das Video und diesen Text findest du Übungsaufgaben und Arbeitsblätter zu den Themen der Verhaltensbiologie, um dein erlerntes Wissen zu überprüfen. Damit bist du dann bestens auf ein Referat in der Verhaltensbiologie vorbereitet. Viel Spaß!

Transkript Methoden der Verhaltensforschung

Hallo. Sicherlich hast Du Dich schon einmal gefragt, wie die Verhaltenslehre, die Ethologie, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen gewinnt. Heute lernst Du wichtige Methoden der Verhaltensforschung kennen. Da sind zunächst Freilandbeobachtungen. Diese haben den Vorteil, dass das Tier unter natürlichen Bedingungen lebt und somit sein Verhalten nicht abgewandelt wird. Oft sind sie aufwändiger als Laborbeobachtungen. Dafür sind sie aber ergiebiger. Weltbekannt geworden sind die Beobachtungen freilebender Berggorillas in Ostafrika durch Dian Fossey. Sie schrieb das Buch „Gorillas im Nebel“, welches auch verfilmt wurde. Fossey lebte nach einer Eingewöhnungsphase unter den Gorillas und wurde schließlich als Mitglied der Horde angesehen. So konnte sie das natürliche Verhalten der Gorillas in Langzeitstudien recht objektiv erfassen. Voraussetzungen sind, dass die Handlungen der Tiere so beschrieben werden wie sie sind. Interpretationen und Deutungen aus menschlicher Sicht dürfen nicht erfolgen. Ein Beobachter darf in keiner Form in das Verhalten eingreifen. Er muss passiv bleiben und möglichst nicht wahrgenommen werden. Da Dian Fossey aktiv unter den Gorillas lebte, erfüllte sie nicht alle wissenschaftlichen Kriterien für Freilandbeobachtungen. Freilandbeobachtungen können mit Fotos, Filmen und Videos und Tonaufnahmen dokumentiert werden. Aus den Aufnahmen, besser aber direkt vor Ort, erstellt man Ethogramme. Ein Ethogramm ist ein Katalog der Verhaltensweisen einer Tierart. Zeitlich nacheinander wird das tatsächliche Geschehen protokolliert als würde man es das erste Mal sehen. Es wird versucht, das beobachtete Verhalten mehr oder minder zu unterteilen. Konkrete Fragestellungen sind die Grundlage der Beobachtungen und der Auswertungen. Bekannt sind Kaspar-Hauser-Versuche, die darauf beruhen, dass man Tiere nach dem Schlüpfen oder der Geburt unter Erfahrungsentzug isoliert von Artgenossen heranzieht und beobachtet. Dabei findet man heraus, welche Verhaltensweisen angeboren sind, also vererbt, da ein Lernen fast vollständig ausgeschlossen wird. Hier seht Ihr das Kaspar-Hauser-Denkmal in Ansbach bei Nürnberg. Vorn der junge Kaspar wie er 1828 mit 16 Jahren aufgefunden wurde. Er konnte sich nur unkoordiniert bewegen, denn er wuchs von Klein an in einem dunklen engen Verlies heran und wurde zwar mit Nahrung versorgt, hatte aber nie Kontakt zu Menschen. Der Kirschner Daumer nahm sich seiner an. Kasper erhielt Unterricht und er konnte seine Lerndefizite recht gut ausgleichen. Dahinter seht Ihr ihn als jungen gepflegten Mann. Allerdings wurde Kaspar bereits 1833 erstochen. Seine Isolation und Ermordung könnte mit Erbfolgestreitigkeiten zu tun gehabt haben. Es gibt dazu mysteriöse Geschichten. Man muss wissen, eine vollständige Isolation eines heranwachsenden Lebewesens ist nicht möglich. Extreme Isolationsexperimente führen zu Entwicklungsstörungen und sind natürlich beim Menschen verboten. Taub- blind geborene Kinder sind Teil-Kaspar-Hauser. Eine weitere Untersuchungsmethode sind Attrappenversuche. Eine Attrappe ist zum Beispiel eine ähnliche Nachbildung der Gestalt eines Menschen. Hier will man Spatzen vom Feld mit Vogelscheuchen fernhalten. Die Vögel fallen nur kurze Zeit auf die menschlichen Attrappen herein. Bald merken sie, dass jene längst nicht die bekannten Verhaltensmuster der Menschen zeigen. Und sie werden wirkungslos. Letzten Endes ruhen sie sich sogar darauf aus. In den USA setzen Weinbauern in ihrer Not Greifvögel oder deren bewegliche Attrappen ein, um Massen an Vögeln zu vertreiben, die es auf die süßen Trauben abgesehen haben. Die Erfolge sind begrenzt, denn im Schwarm ist der einzelne Vogel recht sicher. Attrappenversuche lassen sich recht einfach durchführen. Sie dienen dazu, Reize, die Schlüsselreize, zu erforschen. Schlüsselreize schließen ein bestimmtes Verhalten auf und lösen es aus. Nähert man sich einem Amselnest und berührt es ganz sacht, beginnt je nach blinden Amseljungen zu sperren. Das heißt, sie recken die Hälse empor und reißen die Schnäbel auf. Sie reagieren auf die leichte Erschütterung mit diesem Verhaltensmuster, das normalerweise durch die fütternden Elterntiere ausgelöst wird, die auf dem Nestrand landen. Sobald die Jungen zu sehen beginnen, reicht es ihnen eine dunkel gefärbte Scheibe vorzuhalten um das Sperren auszulösen. Man weiß jetzt, dass eine Erschütterung und eine Verdunklung Auslöser, also Schlüsselreize, für das angeborene Sperren der kontrastreich geränderten Schnäbel sind. Mit voranschreitender Entwicklung der Augen der Jungen erfolgt das Sperren gerichtet zur vermeintlichen Futterquelle. Hier, der schwarzen Scheibe. Das Verhalten wird um eine Orientierungskomponente erweitert. Es wird präziser. Hier siehst Du das Bettelpicken bei Silbermöwen. Die Möwenküken picken vorzugsweise auf den Schnabel des Altvogels. Das löst das Herauswürgen des Fressens für das Kleine aus. Die Frage soll sein: „Welche Reize lösen das Bettelpicken aus? Sind es die Schnabelgestalt, die Farbe oder der rote Fleck?“ Beginnen wir die Attrappen zu bauen. 1. Die Schnäbel sind unterschiedlich lang, aber gleich breit. 2. Die Schnäbel sind verschieden breit, aber gleich lang. 3. Die Farbe der Schnäbel kann gelb, weiß oder blau bei gleicher Gestalt sein. 4. Die roten Flecken werden bei gleicher Gestalt und gelber Schnabelfarbe immer größer gemalt. Das wäre ein sogenannter aufbauender Attrappenversuch. Jedes Mal muss ich nach einer Erholungsphase das Picken pro Zeiteinheit auszählen, protokollieren und schließlich auswerten. Das Beispiel soll zeigen, wie man die vermeintlichen Auslöser, die passenden Schlüsselreize, die das Verhaltensmuster in Gang bringen, herausfinden und belegen kann. Aus den vielen angebotenen Reizmustern hat mit Sicherheit der rote Fleck eine Schlüsselfunktion. Jedoch in welchem Maße, kann nur das Experiment ergeben. Die weltweite Beringung von Vögeln hat es möglich gemacht, die Wanderwege und Lebensweisen von vielen Zugvogelarten genauer zu erkunden. Beringungen werden von den nationalen Beringungszentralen organisiert und koordiniert. In den letzten Jahrzehnten hat die Telemetrie an Bedeutung gewonnen. Unter Telemetrie verstehen wir die Übertragung von Messwerten von einem Sensor zu einer weit entfernten Empfangsstelle. Bei der Wildtier-Telemetrie stattet man die Tiere mit Sendern aus. Man spricht von einer Besenderung. So können zum Beispiel kleinere Ortswechsel und Wanderungen von Bären mit Richtantennen per Funk von Wildhütern erfasst werden. Verstärkt kommen Satellitenbeobachtungen bei wandernden Tierherden oder GPS-Empfänger zum Einsatz. Die digitale Technik verringert den Arbeitsaufwand und gewährleistet eine umfangreiche Datenerfassung. Wunderbare Naturfilme entstanden, als es gelang, Tiere, zum Beispiel Pinguine oder Robben und deren Attrappen, mit hochmodernen kleinen Videokameras auszustatten. Die Video-Telemetrie dokumentiert völlig natürliches Verhalten. Biochemische Methoden lassen sich auch zur Verhaltenserforschung nutzen. In Kot- und Urinspuren sind Hormone nachweisbar, die beispielsweise Paarungsbereitschaft von Weibchen erkennen lassen. Fassen wir die Methoden zusammen. Wir lernten an Beispielen Freilandbeobachtungen kennen. Labortierbeobachtungen wurden erwähnt. Zootier- beobachtungen kann man als einen Kompromiss zwischen der Beobachtung zahmer und wilder Tiere auffassen. Zumindest sind Übergänge im Verhalten feststellbar. Wir wissen jetzt, dass ein Ethogramm das Verhaltensrepertoire von Lebewesen darstellt. Und dass es Kaspar-Hauser-Versuche gibt, die bei der Erforschung angeborenen Verhaltens hilfreich sind. Mit Attrappen Versuchen findet man aus Reizmustern jene Reize heraus, die ein Verhalten auslösen. Es sind die Schlüsselreize. Vogelberingung und Besenderung von Tieren oder deren Ausstattung mit Miniaturkameras liefern viele Informationen über das Leben und Verhalten von Organismen. Wir sprachen von der Wildtier-Telemetrie. Das Wandern großer Herden, zum Beispiel einer Gnuherde, kann über Satellitenaufnahmen nachvollzogen werden. Erwähnen will ich noch abschließend die biochemischen Nachweismethoden. Sicherlich ließe sich noch mehr aufführen, aber das soll es für heute gewesen sein, denn unsere Zeit ist um. Tschüss.

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