Evolution, Genetik und Erfahrung

Transkript

1 Verschiedene Arten von Genen: Strukturgene sind diejenigen Gene, die die notwendige Information für die Synthese eines Proteins enthalten! Operatorgene sind Gene, die die Funktionen der Strukturgene kontrollieren! Ein Operatorgen legt fest, ob und mit welcher Rate ein Strukturgen das Protein, für welches es kodiert, synthesieren soll oder nicht! (schaltet und kontrolliert also die Genexpression eines Strukturgens!) Die Funktion der Operatorgene ist ganz entscheidend dafür, wie sich jede Zelle im Körper eines Organismus entwickelt (Zelldifferenzierung!)! Eine Gruppe von so genannten Regulatorproteinen schaltet abgeschaltete Operatorgene an und eine andere Gruppe von Regulatorproteinen schaltet angeschaltete Operatorgene ab! Viele Regulatorproteine werden durch Signale beeinflusst, die eine Zelle aus der Umwelt erhält! ERFAHRUNG interagiert mit GENEN!!!!

2 Die zwei entscheidenden Schritte im Rahmen der Genexpression: Transkription Translation

3 Interaktion zwischen genetischen Faktoren und Erfahrung Selektive Züchtung labyrinthschlauer und labyrinthdummer Ratten! Tyron (1934): trainierte Ratten durch ein komplexes Labyrinth zu laufen (mit Futter als Belohnung!). Paarte Weibchen und Männchen, die schnell lernten, durch das Labyrinth zu laufen und züchtete so selektiv labyrinthschlaue Ratten. Paarte ebenso Weibchen und Männchen, die häufig in falsche Labyrintharme liefen und züchtete so selektiv labyrinthdumme Ratten. Der Nachwuchs dieser zwei Gruppen wurde erneut im Labyrinth getestet und wieder wurden die schlauesten und die dümmsten gepaart. Insgesamt wurde diese Strategie für 21 Generationen fortgeführt! Ab der 8ten Generation gab es kaum noch eine Überlappung der Leistungen!

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5 Tyron entwickelte zusätzlich eine Kontrollprozedur (eine überkreuzte kontrollierte Aufzucht)! Labyrinthschlaue Ratten wurden von labyrinthdummen Ratten aufgezogen und labyrinthdumme Ratten von labyrinthschlauen (Lerneffekt durch Eltern?). kein übertragener Lerneffekt! diese Strategie kann vermutlich jedes messbare Verhaltensmerkmal, welches zwischen Vertretern einer Art variiert, selektiv herauszüchten! Searle (1949) stellte fest, dass sich die zwei oben genannten Gruppen von Ratten auch in vielen anderen Tests voneinander unterscheiden. Searle meinte, dass die labyrinthschlauen Ratten nicht besser lernten, weil sie intelligenter sind, sondern, weil sie weniger emotional sind!

6 Gene beeinflussen die Entwicklung von Verhalten! Natürlich beeinflusst Erfahrung genauso die Entwicklung von Verhalten! Cooper und Zubek (1958) zogen labyrinthschlaue Ratten und labyrinthdumme Ratten in verschiedenen Umgebungen auf. Es gab eine verarmte, stimulationsdeprivierte Umgebung und eine angereicherte stimulierende Umgebung! nur labyrinthdumme Ratten, die in einer verarmten Umgebung aufgewachsen sind, machten signifikant mehr Fehler als labyrinthschlaue Ratten. offenbar kann eine reizvolle Umgebung die negativen Effekte benachteiligter Gene ausgleichen! Ratten, die einer angereicherten Umgebung aufgezogen werden, entwickeln ein dickere Großhirnrinde als Ratten, die in einer verarmten Umgebung aufwachsen (Bennett et al., 1964).

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8 Phenylketonurie (PKU, genetisch bedingte metabolische Störung): führt zu einer geistigen Behinderung, zu Übelkeit, epileptischen Anfällen, Hyperaktivität, Hyperirritabilität und Hirnschädigungen! In Europa trägt einer von 100 Menschen das entsprechende Gen, welches rezessiv ist und somit nur bei homozygoten Trägern zur Ausprägung kommt! Es fehlt die Phenylalaninhydroxylase zur Umwandlung der Aminosäure Phenylalanin in Tyrosin. Als Folge sammelt sich Phenylalanin an und der Dompaminspiegel bleibt niedrig! interessant ist, dass die Interaktion zwischen dieser genetischen Störung und einer bestimmten Ernährungsweise zu verbesserten Verhaltenssymptomen führt: eine spezielle Diät senkt den Phenylalaninspiegel im Blut und verringert die Entwicklung einer geistigen Behinderung (Diät muss früh beginnen!) sensitive Phase!

9 Minnesota-Studie (Bouchard und Pedersen, 1998): (bitte aus eigener Initiative nachschlagen!)