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Evolutionsfaktoren

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Evolutionsfaktoren

Evolutionsfaktoren sind Prozesse, die den Genpool einer Population verändern. Die wichtigsten Faktoren sind dabei die Mutation, die Rekombination, die Selektion, der Gendrift und der Genfluss.

Du willst mehr über die Evolution wissen? Dann schau Dir am besten das StudySmarter Original 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 z. B. Mutation, Rekombination usw.

Zusammenspiel der Evolutionsfaktoren

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

Eine Population ist eine Gruppe von Individuen einer Art, die zusammen leben 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 Faktoren, die einen Genpool beeinflussen 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.

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.

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:

  • natürliche Selektion

  • sexuelle Selektion

  • künstliche Selektion

Übrigens gibt es auch noch einen gesonderten Artikel 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 im Artikel 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, beispielsweise 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 Kapitel Flaschenhalseffekt und Gendrift sowie Genfluss reinschauen.

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.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Evolutionsfaktoren

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).

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

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

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

Finales Evolutionsfaktoren Quiz

Frage

Was versteht man unter Gendrift?

Antwort anzeigen

Antwort

Als Gendrift (auch Allelendrift oder nach dem Entdecker Sewall-Wright-Effekt genannt) bezeichnet man die zufällige und schnelle Anreicherung oder Verminderung von sonst seltenen Genen im Genpool einer kleinen Population. Gendrift führt zu einer ungerichte- ten Veränderung des Genpools und zu einer Verringerung der genetischen Vielfalt.

Frage anzeigen

Frage

Wie heißt die heute am besten begründetet Evolutionstheorie?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Synthetische Theorie (der Evolution).

Frage anzeigen

Frage

Welche Theorien vereinigt die Synthetische Theorie?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Theorie Darwins mit den Erkenntnissen aus der klassischen und modernen Genetik sowie der Ökologie und der Ethologie.

Frage anzeigen

Frage

Was versteht man unter einer Population?

Antwort anzeigen

Antwort

Eine Population besteht aus einer Gruppe von Individuen der gleichen Art, die zur gleichen Zeit im gleichen Raum leben und eine Fortpflanzungsgemeinschaft bilden.

Frage anzeigen

Frage

Was bedeutet "Allelfrequenz"?

Antwort anzeigen

Antwort

Die verschiedenen Allele eines Gens treten im Genpool mit unterschiedlicher Häufigkeit (= Allelfrequenz) auf.

Frage anzeigen

Frage

Welche Evolutionsfaktoren beeinflussen den Genpool einer Population?

Antwort anzeigen

Antwort

- Mutationen, Rekombinationen

- Selektion

- Gendrift

- Genfluss

Frage anzeigen

Frage

Was ist die Voraussetzung für die Aufspaltung einer Art in zwei Tochterarten?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Isolation von Populationen. Die Trennung verhindert den Genaustausch und es können genetische Unterschiede entstehen, die eine erneute Vermischung unterbinden.

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Frage

Wann treten Mutationen (Evolutionsfaktor) auf?

Antwort anzeigen

Antwort

Mutationen treten spontan auf, oder können durch bestimmte Stoffe (Mutagene) und verschiedene Strahlenarten ausgelöst werden.

Frage anzeigen

Frage

Welche Form der Mutation ist für die Evolution am bedeutsamsten?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Gen- oder Punktmutation als Folge von Veränderungen im Molekulargefüge der DNA. Sie führt zur Entstehung neuer Allele.

Frage anzeigen

Frage

Wie kann es im Rahmen der Rekombination zu neuen Phänotypen kommen?

Antwort anzeigen

Antwort

Bei der sexuellen Fortpflanzung werden zufällig und ungerichtet neue Allelkombinationen gebildet, die zu neuen Phänotypen führen, an denen die Selektion (Evolutionsfaktor) ansetzen kann.

Frage anzeigen

Frage

Welche Vorgänge ermöglichen den Evolutionsfaktor "Rekombination"?

Antwort anzeigen

Antwort

- Die zufällige Verteilung der Chromosomen bei der Meiose

- Crossing-over

- Das zufällige Zusammentreffen der Keimzellen bei der Befruchtung

Frage anzeigen

Frage

Was versteht man unter dem Evolutionsfaktor "Selektion"?

Antwort anzeigen

Antwort

Unter Selektion versteht man die gerichtete Verschiebung von Gen- bzw. Allelhäufigkeiten im Genpool einer Population.

Frage anzeigen

Frage

Was hat die Lebenserwartung eines Individuums mit seinem Fortpflanzungserfolg zu tun?

Antwort anzeigen

Antwort

Je größer die Lebenserwartung ist und je früher die Geschlechtsreife eintritt, desto mehr Nachkommen können gezeugt werden.

Frage anzeigen

Frage

Wie würdest du den Evolutionsfaktor "Gendrift" definieren?

Antwort anzeigen

Antwort

Als Gendrift (auch Allelendrift) bezeichnet man die zufällige und schnelle Anreicherung oder Verminderung von sonst seltenen Genen im Genpool einer kleinen Population. Er führt zu einer Verringerung der genetischen Vielfalt.

Frage anzeigen

Frage

Wie würdest du den Evolutionsfaktor "Genfluss" definieren?

Antwort anzeigen

Antwort

Zwischen den sich kreuzenden Populationen einer Art besteht  ein Genaustausch oder Genfluss und ihre Genpools sind sich sehr ähnlich.

Frage anzeigen

Frage

Wofür sorgen die Evolutionsfaktoren?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Evolutionsfaktoren sorgen dafür, dass sich der Genpool einer Population stetig verändert.  

Frage anzeigen
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