Tiere und Natur

Mikroevolution erklärt schnell wirkende Veränderungen in einem Genpool

Mikroevolution bezieht sich auf kleine und oft subtile Verschiebungen im Erbgut einer Population von einer Generation zur nächsten. Da Mikroevolution in einem beobachtbaren Zeitrahmen auftreten kann, wählen Wissenschaftsstudenten und Biologieforscher sie häufig als Studienthema. Sogar ein Laie kann seine Auswirkungen mit bloßem Auge sehen. Die Mikroevolution erklärt, warum die Farbe der menschlichen Haare von blond bis schwarz reicht und warum Ihr übliches Mückenschutzmittel in einem Sommer plötzlich weniger wirksam erscheint. Wie das Hardy-Weinberg-Prinzip zeigt, bleibt eine Population ohne bestimmte Kräfte, die die Mikroevolution ankurbeln, genetisch stagnierend. Allele innerhalb einer Population erscheinen oder verändern sich im Laufe der Zeit durch natürliche Selektion, Migration, Paarungswahl, Mutationen und genetische Drift.

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Natürliche Selektion

Getty / Encyclopaedia Britannica / UIG

Sie können Charles Darwins wegweisende Theorie der  natürlichen Selektion  als Hauptmechanismus für die Mikroevolution betrachten. Allele, die günstige Anpassungen bewirken, werden an zukünftige Generationen weitergegeben, da diese wünschenswerten Eigenschaften es wahrscheinlicher machen, dass die Individuen, die sie besitzen, lange genug leben, um sich zu reproduzieren. Infolgedessen werden ungünstige Anpassungen schließlich aus der Population gezüchtet und diese Allele verschwinden aus dem Genpool. Im Laufe der Zeit werden Änderungen der Allelfrequenz im Vergleich zu früheren Generationen deutlicher. 

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Migration

Getty / Ben Cranke

Die Migration oder die Bewegung von Individuen in oder aus einer Population kann die in dieser Population vorhandenen genetischen Merkmale jederzeit verschieben. So wie Nordvögel im Winter nach Süden ziehen, ändern andere Organismen ihren Standort saisonal oder als Reaktion auf unerwartete Umweltbelastungen. Die Einwanderung oder die Bewegung eines Individuums in eine Bevölkerung führt verschiedene Allele in die neue Wirtspopulation ein. Diese Allele können sich durch Züchtung in der neuen Population ausbreiten. Auswandern oder die Verschiebung von Individuen aus einer Bevölkerung, führt zum Verlust von Allelen, die wiederum die verfügbaren Gene im Ursprung nimmt  Genpool .

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Paarungsoptionen

Getty / Coop nimmt Fotografie auf

Die asexuelle Fortpflanzung klont im Wesentlichen einen Elternteil, indem sie seine Allele kopiert, ohne sich zwischen Individuen zu paaren. Bei einigen Arten, die sexuelle Fortpflanzung verwenden, wählen Individuen einen Partner, der sich nicht um bestimmte Merkmale oder Eigenschaften kümmert, und geben Allele zufällig von einer Generation zur nächsten weiter.

Viele Tiere, einschließlich Menschen, wählen ihre Partner jedoch selektiv aus. Einzelpersonen suchen bei einem potenziellen Sexualpartner nach bestimmten Merkmalen, die sich für ihre Nachkommen als vorteilhaft erweisen könnten. Ohne die zufällige Weitergabe von Allelen von einer Generation zur nächsten führt die selektive Paarung zu einer Verringerung unerwünschter Merkmale in einer Population und einem kleineren Gesamtgenpool, was zu einer identifizierbaren Mikroevolution führt.

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Mutationen

Getty / Marciej Frolow

Mutationen  verschieben das Auftreten von Allelen, indem sie die tatsächliche DNA eines Organismus verändern. Es können verschiedene Arten von Mutationen mit unterschiedlichem Grad an Veränderung auftreten. Die Häufigkeit von Allelen muss nicht unbedingt mit einer kleinen Änderung der DNA wie einer Punktmutation zunehmen oder abnehmen, aber Mutationen können zu tödlichen Veränderungen für Organismen führen, wie beispielsweise einer Frameshift-Mutation. Wenn bei Gameten eine DNA-Veränderung auftritt, kann diese an die nächste Generation weitergegeben werden. Dies erzeugt entweder neue Allele oder entfernt vorhandene Merkmale aus der Population. Zellen sind jedoch mit einem System von Kontrollpunkten ausgestattet, um Mutationen zu verhindern oder zu korrigieren, wenn sie auftreten, sodass Mutationen innerhalb von Populationen den Genpool selten verändern.

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Genetische Drift

Professor Marginalia

Signifikante mikroevolutionbedingte Unterschiede zwischen den Generationen treten in kleineren Populationen häufiger auf. Umwelt- und andere Faktoren des Alltags können eine zufällige Veränderung in einer Population verursachen, die als  genetische Drift bezeichnet wird. Am häufigsten verursacht durch ein zufälliges Ereignis, das das Überleben von Individuen und den Fortpflanzungserfolg innerhalb einer Population beeinflusst, kann die genetische Drift die Häufigkeit ändern, mit der einige Allele in zukünftigen Generationen der betroffenen Population auftreten.

Die genetische Drift unterscheidet sich von der Mutation, obwohl die Ergebnisse ähnlich erscheinen kön
nen. Während einige Umweltfaktoren Mutationen in der DNA verursachen, resultiert die genetische Drift typischerweise aus einem Verhalten, das als Reaktion auf einen externen Faktor auftritt, wie z. B. eine Änderung der selektiven Zuchtstandards, um einen plötzlichen Bevölkerungsrückgang nach einer Naturkatastrophe oder die Überwindung geografischer Hindernisse für kleinere Organismen auszugleichen .

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