Evolution: Veränderungen und Faktoren

Arten von Veränderungen:

1. Modifikationen sind durch Umweltfaktoren hervorgerufene Veränderungen des Phänotypen, die keinen Einfluss auf die Evolution haben. Dabei werden die Gene nicht verändert wodurch die Veränderung auch nicht an Nachkommen weitervererbt wird. Eine epigenetische Weitergabe ist aber möglich.

2. Mutationen wiederum sind bleibende Veränderungen des Erbguts. Sie entstehen zufällig und ungerichtet, stehen als nicht im Zusammenhang zu den vorherrschenden Umweltbedingungen. Mutationen spielen für die Evolution eine wichtige Rolle, da durch Gen- und Punktmutationen die genetische Vielfalt erhöht wird. Die Wahrscheinlichkeit der Mutationsrate eines einzelnen Gens ist dabei sehr gering bei 10^-4 bis 10^-6 Prozent.

3. Bei Rekombination kommt es zu einer Neuverteilung des Erbguts während der Metaphase der 1. Reifeteilung der Meiose, beim Crossing-over oder der Befruchtung. Dadurch ist es unmöglich zwei genetisch identische Nachkommen zu zeugen (Ausnahme hierbei natürlich: eineiige Zwillinge, Drillinge etc.), was ein enormer Vorteil der geschlechtlichen Vermehrung ist. Gleichzeitig können so neue Phänotypen entstehen, die für das Überleben der Art von erheblichem Vorteil sein kann. Zu einer wirklichen Veränderung des Genpools kommt es bei der Rekombination nicht, da die Gene nur neu zusammengesetzt werden. Bei der Rekombination ist die Anzahl an verschiedenen Varianten der Zusammensetzung des Lebewesens unbegrenzt.

4. Selektion ist ein Ausleseprozess unter Phänotypenvarianten, der auf der unterschiedlichen Fitness der Individuen basiert. Hierbei kann nur der Phänotyp angreifen werden, wodurch sich der Vorgang nur indirekt auf den Genpool auswirkt. So sind nicht alle Gene von der Selektion betroffen, sondern nur die, die sich phänotypisch ausprägen.

• Natürliche Selektion beschreibt den Kampf ums „Dasein“, sprich das Überleben. Hierbei überlebt nicht der Stärkste, sondern der am besten Angepasste („survival oft he fittest“). Aufgrund der Tatsache, dass sich ein Überlegener durchsetzt, setzten sich auch dessen Gene durch. Dadurch treten manche Gene in der nächsten Generation häufiger auf als in der vorherigen.
• Künstlich Selektion beschreibt die vom Menschen beeinflusste Selektion. Hierbei werden durch beispielsweise Zucht bestimmte Merkmale oder Kombinationen von Merkmalen vom Menschen „künstlich“ gefördert.
• Bei sexueller Selektion sucht sich das Weibchen bewusst ein Männchen mit einem bestimmten Merkmal (einer gewissen Ausprägung eines Phänotypen) aus. Dadurch kommt es zu einer Konkurrenz unter den Männchen. Die Entscheidung des Weibchens beruht bei ihrer Entscheidung auf der Prächtigkeit eines Phänotyps, da das Weibchen indirekt denkt, dass diese Männchen ein „prächtiges“ Erbgut hat (z.B. Federkleid vom Pfau).
• Bei der aufspaltenden bzw. disruptiven Selektion kommt es zu extremen Varianten innerhalb einer Selektion, wodurch die Durchschnittsform benachteiligt ist. Die Population beginnt sich in zwei verschiedene aufzuspalten.
• Die transformierende bzw. richtende Selektion entsteht durch eine Veränderung der Umweltbedingungen. Hierbei wird die Häufigkeit nachteiliger Merkmale verringert und Formen, die vor der Umweltveränderung nachteilig waren, nun aber passend sind, bevorzugt. Dadurch kommt es zu einer besseren Angepasstheit der Art an die neuen Umstände.
• Bei der stabilisierenden Selektion werden bei einer gut angepassten Population die nachteiligen Individuen/Mutanten ständig beseitigt. Dadurch wird das günstigste Merkmale erhalten und damit auch die mittlere Fitness der Population. Der Genpool bleibt konstant.

5. Der Genfluss ist eine Veränderung der Zusammensetzung eines Genpools durch Ab- oder Zuwanderung von Individuen.

6. Der Gendrift ist eine ungerichtete (also unabhängig vom Selektionsdruck) und zufallsbedingte Veränderung des Genpools, durch welche die genetische Vielfalt verringert wird. Durch einen plötzlichen Umstand (Naturkatastrophe wie Waldbrand etc.) kommt es zum Aussterben vieler Individuen. Dadurch kommt es zu einer schnellen und zufälligen Veränderung der genetischen Zusammensetzung der überlebenden Individuen, wobei es auch leicht zu dem Verlust oder Durchsetzen eines Allels kommen kann.

• Beim Gründereffekt besiedelt eine kleine Teilpopulation ein neues Areal beispielsweise eine Insel. Dadurch hat der Gendrift eine größere Auswirkung auf die genetische Variabilität. Gleichzeitig können evolutive Prozesse auch schneller ablaufen.
• Beim Flaschenhalseffekt trennt sich eine kleine Teilpopulation von der Hauptpopulation, welche durch eine Naturkatastrophe ausstirbt. Dadurch kommt es zu einer genetischen Verarmung, was die überlebende Population anfälliger für Infektionskrankheiten oder Inzucht machen kann. Letztendlich stirbt die Population (schnell) aus.

Faktoren für eine Veränderung:

Gründe für eine Notwendigkeit einer Veränderung beziehungsweise einer „Neuanpassung“ können sowohl abiotisch, biotisch oder präadaptiv sein. So sich abiotische Faktoren durch die unbelebte Natur bedingt. Beispielsweise müssen sich Tier durch den Klimawandel an immer extremere Sommer und kürzere und wärmere Winter anpassen. So sind Licht, der Standort und die Temperatur, sowie das Klima im Allgemeinen abiotische Gründe für eine Veränderung. Aber auch Fressfeinde und andere Konkurrenz, also biotische Faktoren (belebte Natur), können Gründe für eine notwendige Anpassung sein. Die letzte Art der Anpassung ist „Vorausanpassung“ (Präadaption), die weder durch die belebte noch die unbelebte Natur hervorgerufen wird. So wird davon ausgegangen, dass Dinosaurier schon lange bevor es die ersten Flugfähigen gab, Federn besaßen.

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