Evolutionsfaktoren

Wenn Du Dich mal im Kreise Deiner Familie umschaust, wirst Du vermutlich feststellen, dass Du manche körperlichen Merkmale wie Deine Nase oder Deine Augenfarbe von einem Familienmitglied geerbt hast. Mit diesem Prozess der Merkmalsvererbung von Generation zu Generation beschäftigt sich die Evolution. Doch welche Faktoren gibt es, die diesen Prozess mit beeinflussen und somit den Genpool einer Generation verändern? Diese Faktoren bezeichnet man als Evolutionsfaktoren. Die wichtigsten Faktoren sind dabei die Mutation, die Rekombination, die Selektion, der Gendrift und der Genfluss

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Inhaltsverzeichnis
Inhaltsangabe

    Du willst mehr über die Evolution wissen? Dann schau Dir am besten die StudySmarter Erklärung zu diesem Thema an.

    Evolutionsfaktoren Definition

    Unter Evolutionsfaktoren fallen Prozesse, die den Genpool einer Population verändern. Zusammengenommen verändern sich also die Gene einer Art durch verschiedene Faktoren, wie Mutation, Rekombination usw.

    Zusammenspiel der Evolutionsfaktoren

    Die aktuellste Evolutionstheorie, die synthetische Evolutionstheorie, kombiniert die Erkenntnisse Darwins und einige modernen Bereiche der Biologie, wie die Genetik, Ökologie und Ethologie. Die synthetische Theorie erklärt mithilfe der Populationsgenetik einige Evolutionsvorgänge.

    Eine Population ist eine Gruppe von Individuen einer Art, die zusammenleben und sich miteinander fortpflanzen können. Diese Individuen unterscheiden sich in ihren Genotypen. Jeder Träger kann maximal zwei verschiedene Allele eines Gens besitzen. In einer Population können pro Gen bis zu 50 verschiedene Allele existieren. Deswegen ist der Genpool einer Population wesentlich höher als der eines Individuums. Allele eines Gens treten mit einer unterschiedlichen Häufigkeit in einem Genpool auf. Diese Häufigkeit nennt man auch Allelhäufigkeit oder Allelfrequenz.

    Evolutionsfaktoren Genpool StudySmarterAbbildung 1: Faktoren, die den Genpool einer Population beeinflussen

    Mutationen und die genetische Rekombination treten zufällig auf. Durch diese beiden Evolutionsfaktoren kommt es immer zur Vergrößerung der genetischen Vielfalt des Genpools der Population. Dadurch kann sich der Genpool der Population ständig verändern. Von den neu entstandenen Varianten setzen sich am Ende immer die durch, die am besten an die Umwelt angepasst sind. Dieser Prozess wird als Selektion bezeichnet.

    Durch den Gendrift wird die Allelfrequenz einer Population neu zusammengesetzt. Durch die Isolation einer Teilpopulation entstehen zwei sogenannte Tochterpopulationen. Zwischen den zwei Populationen findet kein Genaustausch statt. Es entstehen deswegen einige Unterschiede in den Merkmalen.

    Wenn Du Probleme dabei hast Dir die unterschiedlichen Faktoren zu merken, dann versuche Dir die übersichtliche Grafik einzuprägen – das hilft Dir dabei Dich an die wichtigsten Merkmale zu erinnern.

    Evolutionsfaktoren – Mutation und Rekombination

    Nachfolgend werden die beiden Evolutionsfaktoren Mutation und Rekombination genauer beschrieben. Bei beiden handelt es sich um zufällige Veränderungen der DNA-Sequenz eines Individuums.

    Evolutionsfaktor Mutation

    Da Mutationen zufällig und an verschiedenen Stellen vorkommen können, ist es nicht möglich zu sagen, wann und welches Gen mutieren wird. Mutationen können durch sogenannte Mutagene hervorgerufen werden. Mutagene sind z. B. chemische Stoffe oder Strahlung. Es gibt drei Arten der Mutation. Die Bedeutsamste für die Evolution ist die Gen- oder Punktmutation. Diese Art der Mutation kommt vor, wenn die DNA auf molekularer Ebene verändert wird. Dadurch entstehen neue Allele.

    Willst Du mehr zu diesem Thema erfahren, kannst Du im entsprechenden Kapitel "Mutation als Evolutionsfaktor" nachschauen.

    Evolutionsfaktor Rekombination

    Die genetische Rekombination tritt zufällig auf und beschreibt die Neuverteilung des Erbguts der Eltern. Durch die Neuverteilung entstehen neue Allelkombinationen, die zu neuen Phänotypen führen.

    Die Rekombination kann unterschiedlich aussehen:

    • Die interchromosomale Rekombination: Die väterlichen und mütterlichen Gameten werden zufällig, während der Meiose zu einer Zygote kombiniert. Während dieses Prozesses werden die homologen Chromosomen zufällig verteilt, danach neu vermischt und kombiniert.
    • Die intrachromosomale Rekombination: Durch diese Rekombination sind homologe Chromosomen betroffen. Hier werden Gene durch Crossing-over ausgetauscht. Abschnitte des Chromosoms, auch Chromatiden, werden mit dem homologen Partner ausgetauscht.

    Mehr Informationen findest Du im Kapitel "Rekombination als Evolutionsfaktor".

    Evolutionsfaktor – Selektion

    Die Selektion beschreibt die Einschränkung des Reproduktionserfolgs einiger Individuen innerhalb einer Population. Die Merkmale eines Individuums sind Ziel der Selektion. Einige Merkmale werden bevorzugt, andere nicht. Ob ein Individuum mehr oder weniger gut an seine Umwelt angepasst ist, lässt sich an dem Erfolg der Fortpflanzung ablesen.

    In der Selektion kann man zwischen drei verschiedene Arten unterscheiden:

    Übrigens gibt es auch noch eine gesonderte Erklärung zur Selektion, falls Du mehr zu diesem Thema wissen willst!

    Biotische und abiotische Selektionsfaktoren

    Bei der Selektion kann zusätzlich noch in biotische (unbelebte) und abiotische (belebte) Selektionsfaktoren unterschieden werden. Biotische Faktoren können außerdem noch in intraspezifische und interspezifische Faktoren unterteilt werden.

    Ergänzende Informationen zu den biotischen und abiotischen Selektionsfaktoren findest Du in der Erklärung zu den Selektionsfaktoren.

    Selektionsfaktoren üben einen permanenten Druck – auch Selektionsdruck genannt – auf die Entwicklung von Arten aus. Der Selektionsdruck kann sowohl positiv als auch negativ sein.

    Die verschiedenen Faktoren wirken dabei alle gleichzeitig in einem Ökosystem. Am Ende setzen sich dann die Populationen durch, die sich am besten an alle Einflüsse anpassen konnten. Das ist übrigens die oben bereits erwähnte natürliche Selektion!

    Beispiele für Selektionsfaktoren

    Nachfolgend sollen Dir ein paar Beispiele für die verschiedenen Selektionsfaktoren gegeben werden. Mehr Beispiele findest Du in den bereits erwähnten weiterführenden Artikeln.

    Biotischer Selektionsfaktor: Koevolution

    Koevolution beschreibt die wechselseitige Anpassung zwischen Lebewesen. So können sich Individuen, die über einen längeren Zeitraum miteinander interagieren, abhängig voneinander weiterentwickeln. Ein Beispiel dafür sind Bienen und Hummeln und verschiedene Pflanzenarten. Pollen und Nektar dienen als Nahrungsquelle für die Insekten und die Pflanzen profitieren im Gegenzug von der Bestäubung der Tiere.

    Abiotischer Selektionsfaktor: Temperatur

    Individuen ein und derselben Tierart haben in kälteren Gebieten meist kürzere Körperanhänge als ihre Verwandten in wärmeren Gegenden. Dieses Phänomen wird in der Allenschen Regel zusammengefasst. Zum Beispiel hat der Polarhase, der in Grönland und Nordamerika lebt, deutlich kürzere Ohren als sein Verwandter, der in Kalifornien lebende kalifornische Eselhase.

    Evolutionsfaktor – Gendrift

    Als Gendrift – auch Alleldrift oder nach dem Entdecker Sewall-Wright-Effekt genannt – bezeichnet man die zufällige und schnelle Veränderung der Genfrequenz im Genpool einer Population. Gendrift führt zu einer Verringerung der genetischen Vielfalt.

    Die Gendrift hat bei kleineren Populationen größere Konsequenzen als bei großen. Das liegt daran, dass Allele schneller komplett aus dem Genpool fallen können und damit die genetische Vielfalt auch stärker verringert wird als es bei einer größeren Population der Fall wäre.

    Die Gendrift liegt auch dem Gründereffekt zugrunde, wenn nur wenige Individuen einen neuen Lebensraum besiedeln, etwa ein Vogelpaar eine Insel. Allein die zufällige Auswahl dieser Gründerindividuen bestimmt den Genpool der zukünftigen Inselpopulation.

    Evolutionsfaktor – Genfluss und Isolation

    Zwischen verschiedenen Populationen einer Art besteht ein Genaustausch oder Genfluss (Migration). Die Genpools der Populationen sind sich sehr ähnlich. Populationen unterschiedlicher Arten tauschen keine Gene aus, da ihre Genpools zu verschieden sind. Wenn die Populationen z. B. durch geografische Isolation getrennt werden, entwickeln sich diese unabhängig voneinander.

    Für mehr Informationen kannst Du mal in die Erklärungen zum Flaschenhalseffekt und Gendrift sowie Genfluss hineinschauen.

    Evolutionsfaktoren – Das Wichtigste

    • Die Evolutionsfaktoren sorgen dafür, dass sich der Genpool einer Population stetig verändert. Wir unterscheiden zwischen den Faktoren Mutation und Rekombination, Selektion, Gendrift und Genfluss.
    • Die Evolutionsfaktoren treten gemeinsam auf und beeinflussen den Genpool einer Population.
    • Die Evolutionsfaktoren sind
      • Mutation und Rekombination: Beide Faktoren treten zufällig und ungerichtet auf.
      • Selektion: Dies ist die gerichtete Verschiebung der Gen- bzw. Allelhäufigkeiten im Genpool einer Population.
      • Gendrift: Es ist die zufällige und schnelle Anreicherung oder Verminderung von sonst seltenen Genen im Genpool.
      • Genfluss: Zwischen verschiedene Populationen der gleichen Art wird genetisches Material ausgetauscht.

    Nachweise

    1. Pflanzenforschung.de: Evolution und Evolutionsfaktoren. (25.08.2022)
    2. Spektrum.de: Evolutionsfaktoren. (25.08.2022)
    Häufig gestellte Fragen zum Thema Evolutionsfaktoren

    Wie hängen die Evolutionsfaktoren zusammen?

    Alle Evolutionsfaktoren beeinflussen in irgendeiner Art und Weise den Genpool einer Population. Bspw. durch die Veränderung von DNA-Sequenzen (Mutation/Rekombination) oder durch den Austausch von genetischem Material zwischen verschiedenen Populationen (Genfluss).

    Ist Isolation ein Evolutionsfaktor?

    Ja, die Isolation gilt als ein Evolutionsfaktor. Durch die Abkapselung von Individuen innerhalb einer Population, können neue Arten entstehen.

    Ist Migration ein Evolutionsfaktor?

    Migration (Genfluss) ist ein Evolutionsfaktor, bei dem Genveränderungen durch Zu- oder Abwanderung von Individuen mehrerer Populationen einer Art entstehen.

    Was für Evolutionsfaktoren gibt es?

    Zu den wichtigsten Evolutionsfaktoren zählen: Mutation, Rekombination, Selektion, Gendrift und der Genfluss.

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