Zusammenfassung Evolutionsfaktoren

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Isolation, Mutation, Rekombination, Selektion, Gendrift und ihr Zusammenwirken

1. Einleitende Begriffserklärungen

Unter Evolutionsfaktoren versteht man bestimmte biologische Prozesse, bei denen sich der Genpool einer Population verändert. Diese Genpool- internen Veränderungen geschehen durch abweichende Allelfrequenzen im Genpool oder Neukombinationen auf den Chromosomen.

Der Genpool bezeichnet die Summe aller Genvariationen innerhalb einer Population.

Eine Population wiederum ist eine Gruppe von gleichartigen Lebewesen, die sich untereinander fortpflanzen und gleichzeitig in einem bestimmten Gebiet leben.

Unter "Allel" versteht man eine bestimmte Ausprägungsform eines Gens auf den Chromosomen. Dieses bestimmt bspw. die Felllänge eines Hundes oder die Augenfarbe eines Menschen.

Die Allelfrequenz stellt nun die relative Häufigkeit von Allelkopien innerhalb einer Population dar.

Die wichtigsten Evolutionsfaktoren sind Rekombination, Mutation, Selektion und Gendrift, im weiteren Sinne auch Isolation und andere Faktoren.

2. Synthetische Evolutionstheorie

Die Synthetische Evolutionstheorie ist eine Selektionstheorie, die auf den Evolutionserkenntnissen Charles Darwins aufbaut und sich in steter Erweiterung durch vereinte Erkenntnisse, also Synthese verschiedener naturwissenschaftlicher Disziplinen, wie Populationsbiologie, Paläontologie, Botanik, Genetik, Zoologie, Systematik, Molekulargenetik, Biochemie, Ökologie, Geologie, Physik u.a. befindet. Diese Evultionstheorie vertritt die These, dass alle evoltuionären Veränderungen durch Evolutionsfaktoren verursacht werden.

3. Mutation

Wenn die DNA eines Individuums eine spontaner Veränderung aufweist und diese durch Fortpflanzung an die Nachkommen weitergegeben wird und sich so in der Population ausbreitet, sodass es zu einer neuen Merkmalsausprägung kommt, nennt man dies Mutation. Eine Mutation kann vorteilig oder nachteilig sein. Vorteilig wenn sie dem Individuum und der Art die Überlebensfähigkeit erleichtert, nachteilig, wenn diese erschwert wird, daher setzen sich vorteilige Mutationen in einer Population oft durch, während nachteilige durch Selektion meist wieder verschwinden.

4. Rekombination

Bei der Rekombintion tritt eine Neukombination des Erbguts auf. Dies erfolgt entweder sexuell oder parasexuell. Bei einer sexuellen, also geschlechtlichen Rekombination wird bei der Meiose die DNA der Eltern bei den Nachkommen neu und individuell kombiniert. Eine parasexuelle Rekombination meint einen Gentransfer bei Viren oder Bakterien. Hierbei bilden sich zwar keine neuen Merkmale aber die geno- und phänotyische Vielfalt in der Population wird erhöht.

5. Selektion

Die Individuen einer Art besitzen besitzen eine unterschiedlich gute Fähigkeit, ihre Gene an Nachkommen weiterzugeben. Bei den, am besten angepassten Individuen ist diese Fähigkeit, also der Fortpflanzungserfolg am höchsten, sie werden ausgelesen (selektiert).

6. Gendrift

Gendrift wird eine zufällige Veränderung des Genpools genannt, welche vor allem in kleinen Populationen ins Gewicht fällt. So ein zufälliger Gendrift wird entweder durch den sog. Flaschenhalseffekt oder den Gründereffekt verursacht.

Der Flaschenhalseffekt bezeichnet eine Ausbreitung der Allele von Individuen, die eine Katastrophe überlebt haben, während die anderen Individuen der Population starben und ihre Allele dem Genpool abrupt nicht mehr zur Verfügung stehen. Somit verändert sich der Genpool, wobei nun auch u.U. Individuen mit nachteiligen Mutationen ihre Gene weitergeben können. Bei dem Gründereffekt handelt es sich um eine Neubesiedelung eines Gebietes durch wenige übergesiedelte Individuen. Es entsteht eine neue Population mit abgewandeltem Genpool.

7. Isolation

Isolation bezeichnet die Unterbrechung des Genflusses zwischen Popultionen, wodurch es zu Artaufspaltungen kommen kann. Die drei Hauptarten der Isolation sind: Reproduktive Isolation (Verhinderung der Fortpflanzung zwischen bestimmten Individuen, die Fortpflanzungspartner- Wahl wird auf bestimmte Merkmalsträger beschrenkt), ökologische Isolation (Populationen der gleichen Art besetzen auf gleichem Gebiet unterschiedliche ökologische Nischen und passen sich an diese unterschiedlich an). Geographische Isolation (Seperation) (Populationen sind durch eine Barriere voneienander getrennt.)

Zusmmenwirken der Faktoren

Rekombinationen sind wesentlich häufiger als Mutationen, die Gen- Neukombinationen bewirken allerdings auch neue Zusammenstellungen von Merkmalen, wodurch wieder andersartige Mutationen auftreten können.

Letztendlich "entscheidet" immer die Selektion, ob sich eine Mutation, eine bestimmte Genkombination, oder zusammenfassend gesagt, die bestehende Zusammensetzung des Genpools durchsetzen wird. Sie ist sozusagen der Prüfstein dessen. Der Selektionsdruck verhindert die nachteilige Entwicklung einer Population, denn er sorgt dafür, dass nur die Individuen überleben, bzw. sich fortpflanzen können, die diesem Druck standhalten, sprich, sich an die vorherrschenden Bedingungen am besten anpassen.

Bei einem Gen- Drift wird dieser Mechanismus kurzzeitig außer Kraft gesetzt,denn einer Katasthrophe können auch die Best- Angepassten zum Opfer fallen. Unmittelbar danach setzt die Selektion sofort wieder ein. Nach einer Katastrophe oder bei einer Neubesiedelung können sich die Lebensbedingungen ändern, in besonders radikalen Fällen sogar so, dass die vormals schlecht Angepassten nun diejenigen sind, die am besten überleben können, weil ihre "Schwächen" unter den neuen (gegenteiligen) Bedingungen zu "Stärken" werden. Sie werden somit ihre Gene an die Nachkommenschaft weitergegeben, was zu neuen Merkmalsausbildungen führt.