Evolutionstheorien und Artbildung: Grundlagen kompakt

Evolutionstheorien

Darwin

• Überleben der am besten angepassten Individuen
• Wettbewerb um lebenswichtige Ressourcen
• Organismen erzeugen mehr Nachkommen als erforderlich
• Individuen einer Art gleichen sich nie ganz
• Individuen, die durch Zufall besser an die Umweltbedingungen angepasst sind, haben mehr Nachkommen
• Das zufällige Auftreten neuer Merkmale lässt sich durch Rekombination und Mutation erklären

Lamarck

• Innerer Drang von Tieren, sich anzupassen
• Gebrauch bzw. Nichtgebrauch von Organen führt zur stärkeren Ausprägung bzw. zu deren Rückbildung
• Erworbene Merkmale werden weitervererbt
• Aus wissenschaftlicher Sicht ist die Theorie widerlegt

Artbegriff

• Biologisch: Lebewesen, die sich in der Natur miteinander kreuzen, fruchtbare Nachkommen haben und gegenüber anderen fortpflanzungsbiologisch getrennt sind, bilden eine Art.
• Morphologisch: Die Gesamtheit aller Lebewesen, die in allen wesentlichen Merkmalen untereinander und mit ihren Nachkommen übereinstimmen, bilden eine Art.
• Populationsgenetisch: Eine Art besteht aus einer Population, deren Genpool gegen andere Arten isoliert ist.

Isolationsmechanismen

• Geografische Separation: Trennung von Arten durch unterschiedliche Barrieren
• Ethologische Isolation: Z. B. bei Vögeln unterschiedliche Paarungsrufe
• Zeitliche Isolation: Arten pflanzen sich zu unterschiedlichen Zeiten fort
• Mechanische Isolation: Geschlechtsorgane passen nicht zusammen
• Gametische Isolation: Trotz erfolgreicher Paarung ist die Eizelle mit dem Spermium nicht kompatibel

Formen der Artbildung

• Allopatrische Artbildung: Geografische Separation; Unterbrechung des Genflusses durch neu entstandene geografische Barrieren. Veränderung des Genpools durch Gendrifts, Mutationen und Selektion.
• Parapatrische Artbildung: Eine Population einer Art besiedelt einen neuen Lebensraum durch bessere Anpassung. Wenn die unangepassten Hybriden der beiden Populationen aussterben, bricht der Genfluss ab.
• Sympatrische Artbildung: Zeitliche oder ethologische Isolation; Artbildung durch sexuelle Selektion auf genetischer Basis.

Selektionsfaktoren

Grundlagen: Variation, Rekombination, Mutation

• Abiotische Selektionsfaktoren: Wind, Temperatur, Feuchtigkeit
• Biotische Selektionsfaktoren:
  • Intraspezifische SF: Sexuelle Selektion: Auswahl eines Sexualpartners anhand von bestimmten Merkmalen (z. B. Gesang)
  • Interspezifische SF: Nachahmung der Umweltumgebung; Nachahmung einer anderen Art

Selektionstypen

• Stabilisierende Selektion: Extreme Formen werden ausgeschlossen.
• Transformierende Selektion: Wenn sich die Umwelt ändert, ändert sich im Laufe der Zeit die Farbe der Population (Beispiel).
• Disruptive Selektion: Zwei oder mehrere entgegengesetzte Phänotypen teilen sich auf. Es sind nun zwei Arten entstanden.

Koevolution

• Definition: Wechselseitige Anpassung zweier Arten. Beide Arten üben jeweils einen Selektionsdruck auf die andere Art aus.
• Mutualistische Beziehung: Wechselbeziehung zwischen artverschiedenen Organismen, bei der beide Partner aus Strukturen, Produkten oder Verhaltensweisen Nutzen ziehen (z. B. Blüte und Bestäuber).
• Antagonistische Beziehung: Gegeneinander gerichtete Wirkungsweise (z. B. Parasit und Wirt oder Räuber und Beute).