Grundlagen der Evolution: Selektion und Artbildung

Gendrift und der Gründereffekt

Dass die nächste Generation kleiner ist, ist von wesentlicher Bedeutung, da der Zufall hier eine größere Rolle spielt. Da weniger Individuen vorhanden sind, beeinflussen ihre unterschiedlichen Eigenschaften die Nachfolgegeneration stärker, was zu mehr Abweichungen führt (Gründereffekt). An Standorten, an denen Populationen durch Dürre, Schädlinge oder andere Zwischenfälle drastisch reduziert werden, spricht man vom Flaschenhalseffekt.

Natürliche Selektion und Anpassung

Natürliche Selektion ist die Eliminierung weniger fitter Individuen, da diese eine geringere biologische Fitness aufweisen. Sie wirkt auf Phänotypen und führt zu Veränderungen in den genotypischen Frequenzen sowie zu Anpassungen. Selektion und Mutation wirken dabei oft gegensätzlich. Die beobachteten Genfrequenzen stellen das Gleichgewicht zwischen Mutation und Selektion dar.

Formen der Selektion

Nach dem Effekt unterscheidet man:

• 1. Gerichtete (direktionale) Selektion: Eine extreme Merkmalsausprägung wird begünstigt. Dies erhöht die durchschnittliche Merkmalsausprägung einer Spezies, da Individuen mit vorteilhaften Verteidigungsmerkmalen überleben.
• 2. Stabilisierende Selektion: Begünstigt einen mittleren Phänotyp. Die durchschnittliche Größe wird beibehalten, da beispielsweise zu kleine Individuen leichter gejagt werden.
• 3. Disruptive Selektion: Begünstigt beide extremen Phänotypen. Zum Beispiel bleiben die kleinsten Individuen von Raubtieren unentdeckt.

Artbildung: Der Prozess der Evolution

Artbildung ist der evolutionäre Prozess, bei dem aus einer bereits vorhandenen Art eine neue Spezies entsteht. Eine einzelne Linie stellt die phyletische Evolution dar, während Nebenbahnen als Kladogenese bezeichnet werden.

Artbildung durch Isolation

Dies ist die Art der Artbildung, die sich in isolierten Populationen entwickelt, da diese nicht mehr mit der Ursprungsart interagieren. Es ist ein langsamer Prozess, in dem sich Merkmale zufällig ansammeln und Anpassungen an die Umwelt darstellen.

Abhängig von der Art der Isolation:

1. Allopatrische Artbildung: Durch geographische Isolation wird eine Bevölkerung aufgrund einer Barriere in zwei Subpopulationen unterteilt.
2. Sympatrische Artbildung: Es tritt keine Divergenz durch geographische Isolation innerhalb desselben Gebietes auf. Hier verhindern nicht geographische Barrieren die Kreuzung, sondern biologische Mechanismen der reproduktiven Isolation (MAR).

Mechanismen der reproduktiven Isolation

1. Ökologische Isolation: Beispielsweise spezialisieren sich phytoparasitische Arten auf bestimmte Pflanzenarten.
2. Zeitliche Isolation: Individuen pflanzen sich zu unterschiedlichen Zeiten fort.
3. Verhaltenstrennung (Ethologische Isolation): Manche Individuen führen spezifische Balzrituale aus, um Weibchen anzulocken.
4. Mechanische Isolation: Beispielsweise aufgrund körperlicher Unterschiede (wie zwischen verschiedenen Hunderassen).
5. Gametische Trennung: Die männlichen Gameten können im Inneren des weiblichen Körpers nicht überleben.

Quanten-Artbildung durch Mutationen

1. Autopolyploidie: Geht von einer einzigen Spezies aus. Wenn eine Pflanze durch Mutation diploide (2n) Gameten bildet.
2. Allopolyploidie: Zwei Arten sind beteiligt. Wenn eine Art mit 2n = 12 sich mit einer anderen mit 2n = 16 kreuzt, erhält man einen Hybriden mit 2n = 14.