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Inhalt
Vorwort
Anatomische und physiologische Grundlagen des Verhaltens
1 Grundstrukturen und Leistungen des Nervensystems beim Menschen. . . 2
1.1 Das Neuron als Grundbaustein des Nervensystems . . . . . . . . . . . . 2
1.2 Überblick über das Nervensystem des Menschen . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3 Das animale Nervensystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.4 Das vegetative Nervensystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.5 Beeinflussung des Nervensystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2 Elektrochemische Vorgänge in Nervenzellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.1 Das Ruhepotenzial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.2 Das Aktionspotenzial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.3 Weiterleitung von Aktionspotenzialen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3 Erregungsübertragung an der neuromuskulären Synapse und Muskelkontraktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.1 Bau und Funktion einer neuromuskulären Synapse . . . . . . . . . . . 34
3.2 Wirkung von Synapsengiften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.3 Feinbau eines quergestreiften Skelettmuskels . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.4 Mechanismus der Muskelkontraktion (Filament-Gleit-Theorie) . 39
Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4 Gesundheitsgefährdung durch Suchtmittelmissbrauch . . . . . . . . . . . . . . 42
4.1 Rauschdrogen und ihre Wirkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4.2 Angriffspunkte und neurophysiologische Wirkung von Opiaten
im Organismus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5 Grundlagen biologischer Regelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 5.1 Regelung durch das Nervensystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
5.2 Regelung durch Nerven- und Hormonsystem . . . . . . . . . . . . . . . 52
Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Fortsetzung siehe nächste Seite
Verhalten bei Tier und Mensch
6 Erbbedingte Verhaltensanteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
6.1 Methoden und Fragestellungen der Verhaltensforschung . . . . . . 58
6.2 Unbedingter Reflex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
6.3 Instinkthandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
6.4 Nachweis angeborener Verhaltensweisen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
6.5 Erbbedingte Verhaltensanteile beim Menschen . . . . . . . . . . . . . . 80
Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
7 Erfahrungsbedingte Verhaltensanteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
7.1 Obligatorisches und fakultatives Lernen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
7.2 Prägung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
7.3 Reizbedingte Konditionierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
7.4 Verhaltensbedingte Konditionierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
7.5 Kombination von Lernvorgängen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
7.6 Bedeutung des Konditionierens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
8 Erscheinungsformen des Sozialverhaltens und ihre Bedeutung . . . . . . 111
8.1 Kommunikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
8.2 Ritualisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
8.3 Sozialbindende Mechanismen beim Menschen . . . . . . . . . . . . . . 118
8.4 Aggressionsverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
Evolution
9 Belege für die stammesgeschichtliche Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . 130
9.1 Ordnung der Arten im natürlichen System . . . . . . . . . . . . . . . . 130
9.2 Vergleichende Anatomie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
9.3 Vergleichende Molekularbiologie und Biochemie . . . . . . . . . . . . 144
9.4 Evolution und Ethologie (Verhalten) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
9.5 Fossile Formen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
10 Erklärungen für den Artenwandel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
10.1 Historische Entwicklung von Evolutionstheorien . . . . . . . . . . . 165
10.2 Weltanschauliche Folgen und Missbrauch der Lehre Darwins . . 170
Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
11 Zusammenspiel der Evolutionsfaktoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
11.1 Genetische Variabilität als Grundlage der Evolution . . . . . . . . . . 175
11.2 Selektion der Phänotypen als richtender Evolutionsfaktor . . . . . 178
11.3 Gendrift oder die Wirkung des Zufalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
11.4 Rassen- und Artbildung durch Isolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
12 Chemische Evolution und Anfänge des Lebens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 12.1 Chemische Evolution von organischen Molekülen
und Koazervaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
12.2 Anfänge der biologischen Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
13 Möglichkeiten und Grenzen wissenschaftlicher Erkenntnis . . . . . . . . . 213
13.1 Voraussetzungen und Stufen des wissenschaftlichen
Erkenntnisgewinns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
13.2 Kausalität und Finalität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
13.3 Aspekte neuer Wissensgebiete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
Lösungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
Glossar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
Literatur- und Quellenverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
Stichwortverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
Autoren: Brigitte Meinhard und Franz Moisl
Hinweis: Die mit (1) gekennzeichneten Verweise auf weitere relevante
Textstellen beziehen sich auf den Band Biologie 1 (Genetik, Stoffwechsel,
Ökologie), Best.-Nummer 94701.
6 � Anatomische und physiologische Grundlagen des Verhaltens
1.2 Überblick über das Nervensystem des Menschen
Der Mensch besitzt wie alle Wirbeltiere ein sehr stark zentralisiertes Nerven-
system, d. h. die Zellkörper der Neuronen sind in Funktionseinheiten (Zen-
tren) zusammengefasst. Die Verbindung zu den übrigen Körperteilen erfolgt
durch die Nerven (periphere Bahnen).
Die Zentren (meist als Zentralnervensystem ZNS bezeichnet) dienen vor al-
lem der Informationsverarbeitung und der Steuerung der Körperfunktionen.
Die peripheren Bahnen (auch peripheres Nervensystem PNS genannt) glie-
dern sich in solche, die Nervenerregungen von den Organen zum Zentral-
nervensystem (afferente Bahnen, von lat. afferre, herbei tragen) transportie-
ren, und jene, die Erregungen vom Zentralnervensystem zu den Organen
leiten (efferente Bahnen, von lat. efferre, hinaustragen).
Da die nervöse Steuerung der Muskulatur und Sinnesorgane bzw. der inneren
Organe und Drüsen durch zwei getrennte Teilbereiche des Nervensystems
erfolgt, ist auch folgende Gliederung sinnvoll:
• Das animale (somatische) Nervensystem ist das der Umwelt zugewandte
System: Es nimmt über die Sinnesorgane Umweltreize auf, verarbeitet und
beantwortet sie z. B. durch Bewegungen. Da es durch den Willen beein-
flussbar ist, wird es auch als willkürliches Nervensystem bezeichnet.
• Das vegetative (autonome) Nervensystem (VNS) reguliert und koor-
diniert die Funktionen der inneren Organe, damit sie stets den Bedürfnissen
des gesamten Organismus angepasst sind. Es arbeitet unabhängig von einer
willentlichen Beeinflussung (autonom). Da seine peripheren Bahnen vor
allem die Eingeweide erreichen, wird es auch als viscerales oder Eingewei-
denervensystem bezeichnet.
Abb. 4: Anatomische und funktionelle Gliederung des Nervensystems ( Richtung des Informations-flusses)
Anatomische und physiologische Grundlagen des Verhaltens � 17
Zusammenfassung
• Nervenzellen (Neuronen) sind die Bausteine des Nervensystems. Sie bestehen aus dem
Zellkörper, den Dendriten und einem Axon. Dendriten leiten Erregungen zum Zellkör-
per hin, das Axon leitet sie weg.
• Markhaltige Nervenfasern sind Axone, die von einer Myelinscheide (Markscheide) um-
geben sind. Die Myelinscheide wird aus der Membran von Schwannschen Zellen gebil-
det. Sie ist in gleichmäßigen Abständen von Ranvierschen Schnürringen unterbrochen.
• Das Nervensystem des Menschen lässt sich anatomisch in zentrale und periphere Ab-
schnitte und funktionell in somatische und vegetative Bereiche untergliedern.
• Das Rückenmark besteht aus einer außen liegenden weißen Substanz und einer inneren
grauen Substanz.
• In der weißen Substanz befinden sich Nervenfasern, die Erregungen von den Sinnes-
organen zum Gehirn leiten (= afferente Nervenfasern) und solche, die Erregungen vom
Gehirn zu den Erfolgsorganen bringen (= efferente Nervenfasern).
• In der grauen Substanz erfolgt die Verschaltung der Nervenzellen über Synapsen; dort
liegen die Zellkörper dieser Neuronen.
• Das Gehirn des Menschen lässt sich in fünf Teile untergliedern: Großhirn, Kleinhirn,
Zwischenhirn, Mittelhirn, Nachhirn.
• Die Großhirnrinde, die graue äußere Schicht des Großhirns, besteht vor allem aus Zell-
körpern von Neuronen. Die dazugehörigen Nervenfasern bilden die darunter liegende
weiße Substanz.
• In der Großhirnrinde lassen sich aufgrund ihrer Funktion sensorische, motorische und
Assoziationsfelder abgrenzen.
• Sympathicus und Parasympathicus sind die antagonistisch wirkenden Efferenzen des
vegetativen Nervensystems.
1 In welche Bereiche lässt sich das Nervensystem des Menschen gliedern?
2 Die Großhirnrinde des Menschen weist zahlreiche Furchen und Windun-
gen auf; die eines Kaninchens ist fast glatt. Geben Sie eine Erklärung dafür!
3 Welcher Trend ist bei der Entwicklung des Nervensystems der Wirbeltiere
im Lauf der Evolution erkennbar?
4 Skizzieren Sie einen Rückenmarksquerschnitt in der Höhe einer Wurzel-
eintrittszone und beschriften Sie die verschiedenen Teile.
5 Durch eine Bandscheibenverschiebung im Lendenbereich wurde auf Teile
eines Rückenmarksnervens Druck ausgeübt. Die Folge war eine Lähmung
im linken Oberschenkel, die von starken Schmerzen begleitet war. Die
Tastempfindung in diesem Bein blieb vollständig erhalten.
Aufgaben
![Medien zur Vorbereitung auf das Abitur · 2016. 5. 17. · Duden 100 Prüfungsfragen Abitur Biologie : [fürs schriftliche und mündliche Abitur] Verfasser Probst, Wilfried Auflage](https://img.pdfslide.org/doc/110x75/611cf5ae9bdb6a720124c503/medien-zur-vorbereitung-auf-das-abitur-2016-5-17-duden-100-prfungsfragen.jpg)
