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# Biologie# Verhalten und Kognition von Tieren

Wie Beutetiere auf Raubtiere reagieren

Lern, wie Beutetiere verschiedene Strategien anwenden, um gegen Fressfeinde zu überleben.

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Jagd ÜberlebensstrategienJagd Überlebensstrategienentkommen.Verhalten anpassen, um Räubern zuUntersuchen, wie Beutetiere ihr
Inhaltsverzeichnis

In der Natur entwickeln Beutetiere unterschiedliche Wege, um am Leben zu bleiben und nicht von Raubtieren gefangen zu werden. Dazu gehören schnelle Reaktionen bei Gefahr und vorsichtige Verhaltensweisen, die ihnen helfen, über längere Zeit wachsam und sicher zu bleiben. Viele Beutetiere haben gelernt, Angriffe von Raubtieren schnell zu entkommen, wenn sie bedroht werden.

Wenn Beutetiere sich bedroht fühlen, können sie sofort ohne Nachdenken reagieren. Allerdings können diese schnellen Reaktionen viel Energie kosten und wirken nicht immer gegen bekannte Gefahren. In weniger dringlichen Situationen sind sie in der Lage, ihre Strategien je nach Art der Bedrohung anzupassen. Diese Verhaltensweisen variieren je nachdem, wie nah und unmittelbar die Bedrohung durch ein Raubtier erscheint.

Forscher haben die Reaktionen von Beutetieren auf Gefahr in drei Haupttypen kategorisiert: bevor sie dem Raubtier begegnen, nach der Begegnung und genau dann, wenn sie angegriffen werden. In der ersten Kategorie vermuten Beutetiere, dass ein Raubtier in der Nähe ist. In der zweiten erkennen sie die Anwesenheit eines Raubtiers. Schliesslich handeln sie direkt, wenn sie mit dem Raubtier in Kontakt kommen. Diese unterschiedlichen Reaktionen wurden hauptsächlich bei Nagetieren untersucht, die Aktionen wie Flucht vor einem Angriff, Erstarren oder das Ändern ihrer Essgewohnheiten beinhalten, die alle mit verschiedenen Teilen ihres Gehirns verbunden sind.

Obwohl einige Studien untersucht haben, wie Tiere auf Angst reagieren, ist die Verbindung dieser Aktionen zu menschlichen Gefühlen von Angst oder Furcht noch umstritten. Die Theorie über Raubtiere und die Dringlichkeit von Gefahr hilft, verschiedene Reaktionen von Beutetieren mit Emotionen wie Panik und Angst in Verbindung zu bringen, basierend auf dem wahrgenommenen Bedrohungsniveau. Allerdings haben viele dieser Studien künstliche Bedrohungen wie elektrische Schocks verwendet, anstatt echte Raubtiere, was ihre Anwendbarkeit auf natürliche Situationen einschränkt. Ausserdem wurde dieser Ansatz nicht viel für kleinere Tiere wie Insekten oder Würmer verwendet.

In natürlichen Umgebungen stehen Beutetiere vor einer schweren Entscheidung: Sie müssen das Risiko, gefressen zu werden, mit der Nahrungsaufnahme balancieren. Das ist besonders knifflig an Orten, wo es viel Nahrung gibt, aber auch viele Raubtiere. Um damit umzugehen, entwickeln Beutetiere Strategien, um zwischen nahrungsreichen Gebieten mit hohen Risiken und sichereren Gebieten, wo Nahrung knapp, aber auch weniger Gefahr ist, zu wechseln.

Wichtige Faktoren wie der Hungerlevel, die Fressrate und die Unsicherheit über die Umgebung helfen den Beutetieren zu entscheiden, wann und wo sie fressen. Diese Faktoren sind wichtig, wie sie Sicherheit bewerten und ihr Verhalten basierend auf Risiken anpassen. Obwohl einige frühere Studien diese Ideen angesprochen haben, gab es nicht viel Bemühungen, echte Raubtiere und sichere Bereiche in kontrollierten Studien zu betrachten.

Neuere Methoden zur Untersuchung, wie Beutetiere auf Bedrohungen reagieren, basieren auf verschiedenen Labortests, was es schwierig machen kann, Ergebnisse über unterschiedliche Szenarien hinweg zu vergleichen, aufgrund der Variationen in den Testaufbauten. Indem sie Ideen aus Theorien über die Dringlichkeit von Raubtieren und die Nutzung von Rückzugsorten kombinieren, können Forscher konsistentere und natürlichere Testumgebungen schaffen, um das Verhalten von Beutetieren effektiver zu untersuchen.

Die Untersuchung verschiedener Abwehrmechanismen gegen Gefahr in derselben Studie könnte helfen, wie diese Reaktionen biologisch kontrolliert werden, besser zu verstehen. Zum Beispiel wurde ein spezifischer Faktor, der mit Stressreaktionen verbunden ist, bei Menschen und anderen Tieren untersucht. Dieser Faktor ist bekannt dafür, mit Problemen wie Angst und Depression verbunden zu sein. Während bestimmte Behandlungen auf diesen Erkenntnissen bei Tieren vielversprechend waren, haben sie beim Menschen noch nicht gut funktioniert, teilweise wegen der Herausforderungen, ihre Wirksamkeit zu bestimmen.

Wenn wir betrachten, wie bestimmte Faktoren das Verhalten beeinflussen, ist es wichtig, diese Verhaltensweisen in einem klaren und konsistenten Kontext zu untersuchen. Dieser Fokus kann helfen zu klären, wie unterschiedliche Signale das Verhalten von Beutetieren bei Bedrohungen beeinflussen.

Um diese Wissenslücke zu schliessen, verwenden Forscher ein einfaches Modell mit kleinen Würmern als Beute und anderen kleinen Würmern als Raubtiere. Das ermöglicht ihnen, zu untersuchen, wie Beutetiere auf echte Räuberbedrohungen reagieren, ohne die ethischen Bedenken grösserer Tierstudien. In diesem Setup leben die kleineren Beute-Würmer oft mit diesen Räuber-Würmern in der Wildnis zusammen. Diese enge Beziehung deutet darauf hin, dass die Beute den Räuber wahrscheinlich eher als Bedrohung erkennt als künstliche Gefahren wie grelle Lichter oder elektrische Schocks.

Die Beute-Würmer können Begegnungen mit den Räuber-Würmern überstehen, was ihnen erlaubt, aus diesen Erfahrungen zu lernen und ihr Verhalten entsprechend anzupassen. Sie können auch bestimmte Orte mit Gefahr durch Räuber assoziieren, was ihre Entscheidungen später beeinflusst. Dieses Modell kombiniert Theorien über die Dringlichkeit von Raubtieren und Rückzug, um zu untersuchen, wie Beutetiere ihr Verhalten variieren, wenn sie zwischen Nahrungsbereichen und sicheren Zonen navigieren.

Wie Beutetiere auf Raubtiere reagieren

Die Aktionen der Beute-Würmer als Reaktion auf Bedrohungen können in drei Hauptabwehrmodi kategorisiert werden. Der erste Modus ist, wenn sie einem Räuber begegnen. Der zweite ist, wenn sie von einem Räuber gebissen wurden. Der letzte ist ihr vorsichtiger Ansatz, wenn sie ein neues Gebiet erkunden.

Im ersten Modus, wenn ein Räuber die Beute-Wurm beisst, reagiert er, indem er schnell flüchtet, das Gebiet verlässt, wo der Räuber ist, und manchmal nach kurzer Zeit wieder zurückkehrt.

Der zweite Modus findet statt, nachdem die Beute einem Räuber längere Zeit ausgesetzt war. Der Beute-Wurm könnte seine Fresshaltung ändern, um den Kontakt mit dem Räuber zu minimieren, während er trotzdem Nahrung bekommt.

Im dritten Modus, wenn der Beute-Wurm sich einem neuen Gebiet nähert, tut er dies vorsichtig und bewertet das Bedrohungsniveau, bevor er sich entscheidet, die Nahrungsstelle zu erkunden.

Experimentaufbau

Um diese Verhaltensweisen zu bewerten, richteten die Forscher Tests in einer kontrollierten Umgebung ein, in der sie beobachten konnten, wie der Beute-Wurm in verschiedenen Situationen auf Räuber reagiert. Das Experiment umfasste die Messung der Zeit, die die Beute benötigte, um das Nahrungsgebiet zu verlassen, nachdem sie gebissen wurde, und wie schnell sie nachher wieder ins Nahrungsgebiet zurückkehrte.

Die Forscher beobachteten auch, wie oft die Beute in längerer Exposition gegenüber Räubern eine vorsichtige Fresshaltung einnahm. Das erlaubte ihnen zu sehen, wie sich das Verhalten der Beute basierend auf früheren Erfahrungen mit Bedrohungen änderte.

Durch die Beibehaltung konsistenter Testbedingungen wollten die Forscher Verhaltensweisen basierend auf der wahrgenommenen Sicherheit ihrer Umgebung genau messen.

Bedeutung defensiver Verhaltensweisen

Zu verstehen, wie unterschiedlich defensive Verhaltensweisen von Beutetieren ist, gibt Einblicke, wie diese Tiere Entscheidungen in der Natur treffen. Es hebt auch hervor, wie wichtig es ist, das Bedrohungsniveau zu erkennen, wenn man darüber nachdenkt, wie Tiere ihre Handlungen im Laufe der Zeit anpassen. Die Erkenntnisse aus solchen Studien können helfen, die komplexen Interaktionen zwischen Beute und Räuber zu veranschaulichen, sowie die biologischen Mechanismen, die diese Verhaltensweisen beeinflussen.

Durch die Integration von Wissen aus verschiedenen Forschungsbereichen können Forscher ein besseres Verständnis dafür entwickeln, wie Beutetiere auf Gefahr reagieren. Das kann zu effektiveren Methoden führen, diese Arten in ihren natürlichen Lebensräumen zu studieren und zu schützen.

Insgesamt wirft diese Forschung Licht auf den komplizierten Tanz zwischen Beute und Räuber und betont, wie wichtig es für Beutetiere ist, ihre Umgebung zu bewerten und ihr Verhalten anzupassen, um in einer Welt voller Bedrohungen zu überleben. Dieses adaptive Verhalten hilft nicht nur den einzelnen Tieren, sicher zu bleiben, sondern trägt auch zum grösseren Gleichgewicht der Ökosysteme bei, wo diese Interaktionen stattfinden.

Originalquelle

Titel: Interdependence between SEB-3 and NLP-49 peptides shifts across predator-induced defensive behavioral modes in Caenorhabditis elegans

Zusammenfassung: Prey must balance the need to avoid predators with the need to feed, a dilemma central to prey refuge theory. Additionally, prey must also assess predatory imminence, or how close predator threats are in space and time. Predatory imminence theory classifies defensive behaviors into three defense modes--pre-encounter, post-encounter, and circa-strike--each corresponding to increasing levels of predatory imminence--suspecting a predator, detecting a predator, and contact with a predatory attack. Although prey often simultaneously face variations in predatory imminence and spatial distribution of predation risks, research on how these factors intersect to influence defensive behaviors has been limited. Integrating these factors into a complex, naturalistic environment could enable comprehensive analysis of multiple defense modes in consistent conditions within the same study, unlike laboratory tests designed to examine only one mode at a time. Here, we combine prey refuge and predatory imminence theories to develop a model system of nematode defensive behaviors, with Caenorhabditis elegans as prey and Pristionchus pacificus as predator. We show that C. elegans innately exhibits circa-strike behaviors in a foraging environment comprised of a food-rich, high-risk patch and a food-poor, predator-free refuge. However, after extended experience in this environment, C. elegans acquires post- and pre-encounter behaviors that proactively anticipate threats rather than merely reacting to attacks. We also demonstrate that these defense modes are potentiated by increasingly harmful predators, with only life-threatening predators capable of eliciting all three defense modes. Finally, our model system reveals that SEB-3 receptors and NLP-49 peptides, key to stress response regulation, vary in their impact and interdependence across defense modes. We find that SEB-3 has a greater impact on the highest-imminence defense mode, while NLP-49 peptides have a stronger effect on the lowest-imminence defense mode. Overall, our model system reveals detailed and comprehensive insights into how stress-related molecular signaling affects behavioral responses to threats.

Autoren: Sreekanth H Chalasani, K. T. Quach, G. A. Hughes

Letzte Aktualisierung: 2024-05-14 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.13.593913

Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.13.593913.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

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