Die
Verhaltensbiologie
ist eine Teildisziplin der
Biologie
, die sich mit dem
Verhalten
von
Tieren
und
Menschen
beschaftigt.
[1]
Es wird erforscht wie
angeborene Eigenschaften
und
Umwelt
verschiedene Verhaltensweisen auslosen und steuern. Dabei wird die Entstehung von
Verhaltensmustern
im Verlauf der
Stammesgeschichte
untersucht und Vergleiche zwischen
Individuen
und
Arten
angestellt. Die Aussagen und Ergebnisse der Verhaltensforschung finden uber die Biologie hinaus auch in anderen wissenschaftlichen Disziplinen wie der
Soziologie
,
Psychologie
,
Padagogik
und
Kognitionswissenschaft
Beachtung.
Die genaue Beobachtung und die Analyse des Verhaltens der Tiere durch den Menschen reicht vermutlich bis in die fruheste Vorzeit zuruck, war dies doch lebensnotwendig, wenn man Tiere jagen wollte. Sicher belegt ist die Erforschung des Tierverhaltens seit dem klassischen Altertum. Schon
Aristoteles
(384?322 v. Chr.) hielt in seiner
Historia animalium
beispielsweise fest, dass es zu untersuchen gelte, ob das Verhalten durch innere Antriebe gesteuert werde und wie man dessen Ursachen erklaren konne. Jahrhundertelang wurde das Verhalten von Mensch und Tier allerdings haufig kurzerhand nach folgenden Punkten interpretiert:
- Vitalistisch
: Alle Lebewesen besitzen eine weder physikalisch noch chemisch fassbare ?Lebenskraft“,
lat.
vis vitalis
,
chin.
Qi
;
- Teleologisch
: Die Natur handelt bewusst, also ziel- und zweckgerichtet;
- Anthropozentrisch
: Der Mensch hat eine Sonderstellung inne und ist allen anderen Lebewesen uberlegen;
- Anthropomorph
: Den Dingen der Außenwelt werden menschliche Eigenschaften wie Absicht, Einsicht, Tugend, Verstand, Gerechtigkeitsempfinden u. A. zugeschrieben.
Wohlhabende Naturbeobachter haben jedoch nicht nur im antiken Griechenland schon vor Jahrhunderten ihre Erkenntnisse uber das Verhalten von Tieren ? speziell von
Vogeln
? aufgeschrieben. Ein fruhes Beispiel aus dem
Hochmittelalter
ist das in den 1240er-Jahren von Kaiser
Friedrich II.
verfasste Werk
De arte venandi cum avibus
, ein
Lehrbuch
Uber die Kunst, mit Vogeln zu jagen.
Im 16. Jahrhundert veroffentlichte
Conrad Gessner
in lateinischer Sprache ein ?Vogelbuch“ (
Avium natura
, 1555), und
Ulisse Aldrovandi
widmete sich wenig spater in seinem elfbandigen Werk
Historia animalium
ebenfalls ausfuhrlich den Vogeln. Im fruhen 18. Jahrhundert gab
Ferdinand Adam von Pernau
sogar einen Ratgeber fur Vogelfreunde unter dem Titel
Angenehme Land-Lust / Deren man in Stadten und auf dem Lande, ohne sonderbare Kosten, unschuldig geniessen kan, Oder von Unterschied / Fang / Einstellung und Abrichtung der Vogel […].
heraus, und in den fruhen 1870er-Jahren publizierte
Bernard Altum
unter dem Gesichtspunkt der Nutzlichkeit oder Schadlichkeit drei forstzoologische Bande uber
Saugetiere
, Vogel und
Insekten
.
Jean-Henri Fabre
wiederum schrieb ab den spater 1870er-Jahren mehrere popularwissenschaftliche Abhandlungen uber Insekten.
Die im heutigen Sinn wissenschaftliche Analyse des Verhaltens von Tieren begann mit der Frage nach der
Ontogenese
der Verhaltensweisen und der Herkunft ihrer
Angepasstheit
? eine Folge von
Charles Darwins
Hauptwerk
Uber die Entstehung der Arten
; Darwin hatte jahrelang die kunstliche Selektion an
Haustauben
erprobt und so auch den Weg dafur geebnet, Verhalten als in gleicher Weise vererbbar wie korperliche Merkmale zu betrachten. Untersucht wurde zunachst vor allem der sogenannte
Instinkt
, ?ein uberkommenes hypothetisches Konstrukt, mit dem man planvolles Handeln der Tiere von dem des Menschen unterscheiden wollte.“
[2]
So beschrieb bereits
Douglas Alexander Spalding
(1840?1877) das spater von
Oskar Heinroth
als
Pragung
benannte Phanomen.
[3]
Zudem wurde mit Hilfe der
Zuchtung
von Tieren
verhaltensgenetisch
experimentiert.
Ihren Eingang in den akademischen Lehrbetrieb der Hochschulen fand die Verhaltensbiologie erst im 20. Jahrhundert, nachdem
William Morton Wheeler
(der als erster bedeutender Ethologe Nordamerikas gilt) von der
Embryologie
im Rahmen seiner Professur zum Studium des Verhaltens gewechselt war,
John B. Watson
? ebenfalls in den USA ? ab 1908 dank seiner Professur fur experimentelle und vergleichende Psychologie die Grundlagen des
Behaviorismus
formulierte,
Johan Bierens de Haan
1924 in den Niederlanden als
Privatdozent
fur experimentelle Zoologie berufen worden war und im Jahr 1940
Nikolaas Tinbergen
in den Niederlanden sowie
Konrad Lorenz
in Deutschland eine Professur zugesprochen bekommen hatten. Wissenschaftshistorisch betrachtet, ist die Verhaltensbiologie folglich eine gemeinsame ?Tochterdisziplin“ von
Zoologie
und
Psychologie
[4]
und eine Nachbardisziplin der
Verhaltensgenetik
. Ihre heutigen, außerst vielgestaltigen Zweige wurzeln in der vorwissenschaftlichen Naturbeobachtung, der
Tierpsychologie
des 19. Jahrhunderts, dem Behaviorismus und der
?klassischen“ vergleichenden Verhaltensforschung
(
Ethologie
) des fruhen 20. Jahrhunderts.
[2]
Im
anglo-amerikanischen
Sprachraum blieb die
vergleichende Verhaltensforschung
enger an das Fach Psychologie angebunden und wird als
Comparative psychology
bezeichnet.
Noch die klassische vergleichende Verhaltensforschung beschaftigte sich vorwiegend mit der Frage,
wie
etwas passiert, also mit den auslosenden Reizen und den korperlichen Mechanismen der Verhaltenssteuerung, das heißt, mit den unmittelbaren (proximaten) Ursachen des Verhaltens; dies traf in besonderem Maße auch auf den Behaviorismus und dessen
Reiz-Reaktions-Modell
zu. Die neueren Zweige der Verhaltensbiologie ? insbesondere die
Verhaltensokologie
und die
Soziobiologie
? beschaftigen sich hingegen vorwiegend mit der Frage,
warum
etwas passiert, also mit der evolutionaren Angepasstheit eines Verhaltensmerkmals (mit den ultimaten Ursachen). Die Betonung der Unterscheidung
proximate
/
ultimate
Ursachen von Verhalten
geht zuruck auf den niederlandisch-britischen Ethologen Nikolaas Tinbergen.
[5]
Die Verhaltensbiologie ist eine synthetische Wissenschaft, deren Arbeitsmethoden und Fragestellungen in erheblichem Maße Uberlappungen mit anderen Fachgebieten aufweisen.
Die anfangs
Tierpsychologie
und spater
Ethologie
genannte, ?klassische“ vergleichende Verhaltensforschung wurde in den 1930er-Jahren von
Oskar Heinroth
,
Konrad Lorenz
und
Nikolaas Tinbergen
begrundet. Diese Forscher gingen von dem damals grundlegend neuen Ansatz aus, dass die außerst vielfaltig und komplex erscheinenden Verhaltensablaufe der Tiere aus bestimmten Grundbausteinen des Verhaltens aufgebaut sind, den sogenannten Erbkoordinationen oder
Instinktbewegungen
. Daher bemuhten sie sich vor allem um eine genaue Beschreibung der Verhaltensweisen einzelner Tierarten mit Hilfe von
Ethogrammen
, wozu auch experimentell gearbeitet wurde (u. a. zum Phanomen der
Pragung
). Ferner gingen sie, in krassem Gegensatz zum
Behaviorismus
, von inneren, spontanen Antrieben fur das Verhalten aus.
Zentrale Konzepte der klassischen Ethologie wurden 1990 von
Wolfgang Wickler
, einem Schuler von Konrad Lorenz, und 1992 von
Hanna-Maria Zippelius
, einer Schulerin von
Karl von Frisch
, kritisiert (vgl. hierzu u. a.
Ubersprungbewegung
und
Leerlaufhandlung
). Im Zuge dieser Diskussion wurden auch die experimentellen Befunde von Tinbergen und Lorenz, die ursprunglich zu den zentralen Begriffsbildungen gefuhrt hatten, als nicht-reproduzierbar erkannt.
[6]
[7]
Die Bezeichnung ?Ethologie“ wird gelegentlich auch als
Synonym
fur die gesamte Verhaltensbiologie verwendet.
Die Humanethologie erforscht insbesondere jene Verhaltensweisen des Menschen, die als angeboren gelten und die daher als Anpassungen an die naturliche Umwelt verstanden werden. Solche Verhaltensweisen mussen sich im Verlauf der
Stammesgeschichte
entwickelt haben und sollten daher bei Menschen unterschiedlichster Kulturen in ahnlicher Auspragung nachweisbar sein. Tatsachlich haben sich im Kulturenvergleich zum Beispiel zahlreiche Gesten und viele Aspekte der Mimik als erstaunlich ahnlich herausgestellt.
[8]
Die Biolinguistik erforscht die Sprachfahigkeit des Menschen und versteht sich als ein interdisziplinares Forschungsgebiet, in dem die Verbindung zwischen Biologie und
Linguistik
im Mittelpunkt steht.
[9]
Ein bekannter deutschsprachiger Forscher auf dem Gebiet der Humanethologie ist
Irenaus Eibl-Eibesfeldt
, die Biolinguistik geht zuruck auf Publikationen von
Eric Heinz Lenneberg
und
Noam Chomsky
.
Sowohl die im Bereich Zoologie angesiedelte Ethologie als auch diverse Ansatze der Psychologie wie zum Beispiel die
Tiefenpsychologie
richten den Blick primar auf innere Antriebe fur Verhalten. Die behavioristische Schule innerhalb der Psychologie, die in der ersten Halfte des 20. Jahrhunderts ?sehr einflussreich“ wurde, ließ hingegen ?nur beobachtbare Reize, Muskelbewegungen und Drusensekretionen als Erklarung fur das Entstehen von Verhalten zu.“
[10]
Als Begrunder des Behaviorismus gilt
John B. Watson
(1913), der ? nach Vorarbeiten von
Edward Lee Thorndike
? die von
Iwan Petrowitsch Pawlow
beschriebenen Grundsatze der
Klassischen Konditionierung
auf das Verhalten des Menschen anwandte.
[11]
Spater lenkte
B. F. Skinner
das Forschungsinteresse weg von den
Reiz-Reaktions-Ketten
und hin zur
operanten Konditionierung
, die in der biologischen Verhaltensforschung vor allem mit der sogenannten
Skinner-Box
in Verbindung gebracht wird.
Die Neuroethologie ist in gewissem Sinne eine Fortsetzung der ?klassischen“ vergleichenden Verhaltensforschung mit den Methoden der
Neurologie
. Beispielsweise untersucht sie die
neurophysiologischen
Entsprechungen fur Phanomene wie spontanes
Instinktverhalten
und
angeborene Auslosemechanismen
(AAM), aber auch Rezeption (Aufnahme), Fortleitung und Verarbeitung von Lichtsinneseindrucken. Arbeitsmethoden sind hierfur u. a. die Ableitung von
elektrischen Impulsen
aus einzelnen Zellen, die Nutzung moderner
bildgebender Verfahren
, die elektrische Reizung bestimmter Hirnareale und das Untersuchen von Ausfallerscheinungen.
Die
Ethoendokrinologie
ist ein Teilgebiet der
Endokrinologie
. In ihm werden die Wechselwirkungen von
Hormonsystem
und Verhalten, untersucht, also beispielsweise der Einfluss der
Hormone
Adrenalin
und
Serotonin
sowie der
Endorphine
auf das Verhalten und ? umgekehrt ? der Einfluss des Verhaltens auf die Ausschuttung von Hormonen. Bekannt (aber nicht verstanden) sind solche Wechselwirkungen beispielsweise schon lange aus dem Gebiet des
Sexualverhaltens
und der Erforschung von
Stressoren
. Wahrend im Fachgebiet Neuroethologie das neuronale System, das vor allem fur schnelle und kurzfristige Effekte sorgt, erforscht wird, richtet sich der Blick im Fach Verhaltens-Endokrinologie auf die Steuerung langerfristiger Effekte infolge der Ausschuttungen von
endokrinen Drusen
und deren Zusammenspiel mit
Hormonrezeptoren
.
Die Verhaltensokologie (auch: Verhaltensokobiologie) beschreibt und analysiert das Verhalten der Lebewesen in einer spezifischen
Umwelt
und untersucht die
evolutionare Angepasstheit
des Verhaltens an spezifische Umweltbedingungen. Grundlage fur diese Forschungsrichtung ist die
Evolutionstheorie
, was besagt, dass die Angepasstheit eines Merkmals an die Umwelt des Merkmalstragers (des Individuums) letztlich das Ergebnis einer
Selektion
ist, die zur Erhohung der Uberlebenswahrscheinlichkeit (zur
Fitnessmaximierung
) fuhrt. Unter anderem versucht man in mathematischen Modellen zu beschreiben, wie sich optimal angepasste Individuen verhalten sollten.
Die Soziobiologie kann als Teilbereich der
Verhaltensokologie
aufgefasst werden; sie beschaftigt sich mit dem
Sozialverhalten
der Tiere und des Menschen: untersucht werden zum Beispiel die Bedingungen, unter denen soziale Gruppen (Sozialverbande,
Insektenstaaten
) und
Hierarchien
entstehen; das
Phanomen
der
Territorialitat
und des
Altruismus
(siehe hierzu auch:
Eintrageverhalten
); Fortpflanzungsstrategien (
Monogamie, Polygamie
,
Polygynie
).
Die Evolutionare Psychologie versteht sich als biologische Grundlage fur viele Disziplinen innerhalb der
Psychologie
und versucht, menschliche Handlungsweisen aus der Perspektive der
evolutionaren
Entwicklung zu verstehen. Ein Teilgebiet ist beispielsweise das Erforschen der Fahigkeit zum
Unterscheiden von Mengen bei Tieren
, da das sprachliche Zahlvermogen beim Menschen im Verlauf seiner
Stammesgeschichte
nicht plotzlich neu (
de novo
) aufgetreten sein kann, sondern aus biologischen Vorlaufern entstanden sein muss.
Weitere Zweige der Biologie, die der Verhaltensforschung nahestehen, sind insbesondere die
Psychobiologie
, die
Verhaltensgenetik
, die
Verhaltenskybernetik
, die
Chronobiologie
, und ? sehr allgemein formuliert ? die Biologie der
Individualentwicklung
, des
Lernens
und der
Kommunikation
.
- Reflexologie (1905): Der russische Physiologe
Iwan Pawlow
(1849?1936) fuhrte an Hunden seine Versuche zum Speichelreflex durch und entwickelte die
Reflexkettentheorie
: Auch komplexes Verhalten sei nichts anderes als eine einfache Kette von Reizen und reflexartigen Reaktionen.
- Karl von Frisch
fuhrte vor allem die experimentelle Verhaltensphysiologie zur Vervollkommnung (Methode der konditionierten Diskriminierung).
- Gruppenselektion
:
Vero Wynne-Edwards
(1906?1997) vertrat 1962 die These der Gruppenselektion, mit der zum Beispiel erklart werden soll, dass
altruistisches
Verhalten letztlich der Erhaltung der Art diene.
- Auch
William D. Hamilton
(1936?2000) ging 1964 davon aus, dass Verhalten eine genetische Grundlage aufweist, richtete den Blick aber auf die Fitness des Individuums: Verhalten diene der moglichst erfolgreichen Weitergabe der eigenen Gene. Mit dem Prinzip der
Verwandtenselektion
(
kin selection
) konnte er auch altruistisches Verhalten erklaren. Ebenso legten
John Maynard Smith
,
George C. Williams
und
Robert L. Trivers
die theoretischen Grundlagen fur ein neues Teilgebiet der Verhaltensforschung, fur die
Edward O. Wilson
1975 mit seinem Buch
Sociobiology ? the new synthesis
den Begriff ?
Soziobiologie
“ pragte.
- Richard Dawkins
spitzte 1976 in seinem Buch
Das egoistische Gen
die Thesen der
Soziobiologie
zu und trug durch seine provozierenden Formulierungen viel zu ihrer Verbreitung bei.
- Einen weiteren Ansatz zur Erklarung von Verhalten legten die israelischen Forscher
Amotz
und
Avishag Zahavi
vor, unter dem Schlagwort
Das
Handicap-Prinzip
: Da bei der Partnerwahl stets die Fitness des potentiellen Sexualpartners beachtet wird, entstehen im Prozess der Evolution unmissverstandliche Signale, anhand derer das Ausmaß an Fitness ablesbar ist. Solche Signale sind aber nur dann zuverlassig, wenn sie fur den Signalgeber ein echtes Handicap darstellen: ein sperriges Geweih, ein farbenfrohes Gefieder, eine laute Stimme.
Am Beginn vieler verhaltensbiologischer Studien steht die
Beobachtung
der Tiere, vorzugsweise unter naturlichen Bedingungen und ohne Einflussnahme durch den Beobachter. Das beobachtbare Verhalten wird so genau wie irgend moglich beschrieben und
quantifiziert
, in der Regel mit Hilfe von
Verhaltensprotokollen
.
Schwierig ist haufig
- die eindeutige Zuordnung von Verhalten zu bestimmten Verhaltensweisen bei stationaren (bewegungsarmen) Zustanden;
- (Beispiel: Soll die Putzbewegung einer offensichtlich schlafenden Maus als Korperpflege bewertet werden?)
- die Zuordnung von Reiz und Reaktion, wenn innere (endogene) Reize die unmittelbaren Ausloser waren und außere (exogene) Reize ? wenn uberhaupt ? nur eine Nebenrolle spielen;
- (Beispiel: Die Tageslange beeinflusst den
Hormon
spiegel, der das Zugverhalten bei
Zugvogeln
steuert: Was ist hier die ?wirkliche“ Ursache des Zugverhaltens?)
- die Interpretation von Verhaltensweisen, die man als Reaktion auf Reize auffassen kann, die schon vor Beobachtungsbeginn auftraten und deren Folgen wahrend der Beobachtungszeit registriert werden;
- (Beispiel: Ist ein bestimmtes beobachtetes Verhalten angeboren oder erlernt?)
- die Interpretation von Verhaltensweisen, deren
physiologische
Ursachen noch vollig unerklarlich sind.
- (Beispiel: Das Verhalten von Zugvogeln, die ? aus Deutschland kommend ? uber Frankreich und Spanien Richtung Westen fliegen und in der Hohe von
Gibraltar
plotzlich nach ?links“ (nach Suden) abbiegen.)
Von Verhaltensbiologen werden sowohl
Freihandversuche
als auch
Laborexperimente
durchgefuhrt. Letztere dienen haufig dem Erforschen der physiologischen Grundlagen des Verhaltens, also zum Beispiel der Feststellung von Hormonkonzentrationen im Blut und von Aktivitatsmustern der Nervenzellen sowie zur Klarung von Verwandtschaftsbeziehungen. Verhaltensexperimente werden in der Regel an lebenden Tieren durchgefuhrt (zum Beispiel der
Open-Field-Test
, das
Cross-fostering
und der Einsatz einer
Skinner-Box
); zur Klarung von beispielsweisen neuronalen und hormonellen Detailfragen werden aber auch isolierte Gewebe oder einzelne Zellen untersucht.
Eine noch immer wichtige Vorgehensweise der Verhaltensbiologen kann als physiologische Variante der
Black Box-Methode
bezeichnet werden, da trotz der stetig wachsenden Erkenntnisse von Neurophysiologie und Hirnforschung die spezifischen, das Verhalten steuernden inneren Strukturen noch immer unbekannt sind: Man erforscht den Zusammenhang bestimmter Reize mit bestimmten Reaktionen, blendet aber viele Details der inneren Regelungsprozesse aus der Analyse aus.
Wie in jeder experimentell arbeitenden naturwissenschaftlichen Disziplin werden auch die Einzelbefunde einer verhaltensbiologischen Studie zuletzt zu einem Modell des Verhaltens zusammengefasst, aus dem neue Schlussfolgerungen abgeleitet werden konnen. Diese Schlussfolgerungen sind haufig Ausgangsbasis fur weitergehende Experimente. Da kein Experiment ohne gewisse Voruberlegungen begonnen wird, basieren Experimente stets auf bestimmten (bewussten oder unbewussten) Grundannahmen, den
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