Tiere und Natur

Differenzieller Fortpflanzungserfolg in der Wissenschaft der Evolution

Der Begriff differenzieller Fortpflanzungserfolg klingt kompliziert, bezieht sich jedoch auf eine ziemlich einfache Idee, die im Studium der Evolution üblich ist. Der Begriff wird verwendet, wenn die erfolgreichen Reproduktionsraten von zwei Gruppen von Individuen in derselben Generation einer Artenpopulation verglichen werden, die jeweils ein anderes genetisch bestimmtes Merkmal oder einen anderen Genotyp aufweisen. Es ist ein Begriff, der für jede Diskussion über natürliche Selektion von zentraler Bedeutung ist das Eckpfeilerprinzip der Evolution. Evolutionswissenschaftler möchten beispielsweise untersuchen, ob eine kurze oder große Höhe das weitere Überleben einer Art fördert. Durch die Dokumentation, wie viele Individuen jeder Gruppe Nachkommen in welcher Anzahl produzieren, gelangen Wissenschaftler zu einer unterschiedlichen Fortpflanzungserfolgsrate.

 

Natürliche Selektion

Aus evolutionärer Sicht besteht das übergeordnete Ziel jeder Art darin, bis zur nächsten Generation fortzufahren. Der Mechanismus ist normalerweise recht einfach: Bringen Sie so viele Nachkommen wie möglich hervor, um sicherzustellen, dass zumindest einige von ihnen überleben, um sich zu vermehren und die nächste Generation zu erschaffen. Individuen innerhalb der Population einer Art konkurrieren häufig um Nahrung, Schutz und Paarungspartner, um sicherzustellen, dass es ihre DNA und ihre Eigenschaften sind, die an die nächste Generation weitergegeben werden, um die Art weiterzuführen. Ein Eckpfeiler der Evolutionstheorie ist dieses Prinzip der natürlichen Auslese.

Manchmal als „Überleben der Stärksten“ bezeichnet, ist natürliche Selektion der Prozess, bei dem Personen mit genetischen Merkmalen, die besser zu ihrer Umgebung passen, lange genug leben, um viele Nachkommen zu reproduzieren, wodurch die Gene für diese günstigen Anpassungen an die nächste Generation weitergegeben werden. Personen, denen die günstigen Eigenschaften fehlen oder die ungünstige Eigenschaften besitzen, sterben wahrscheinlich ab, bevor sie sich vermehren können, und entfernen ihr genetisches Material aus dem laufenden  Genpool .

 

Vergleich der reproduktiven Erfolgsraten

Der Begriff differenzieller Fortpflanzungserfolg bezieht sich auf eine statistische Analyse, in der erfolgreiche Fortpflanzungsraten zwischen Gruppen einer bestimmten Generation einer Art verglichen werden – mit anderen Worten, wie viele Nachkommen jede Gruppe von Individuen zurücklassen kann. Die Analyse wird verwendet, um zwei Gruppen zu vergleichen, die unterschiedliche Variationen desselben Merkmals aufweisen, und liefert Hinweise darauf, welche Gruppe „die Stärkste“ ist.

Wenn nachgewiesen wird, dass Personen mit Variation A eines Merkmals häufiger das Fortpflanzungsalter erreichen und mehr Nachkommen hervorbringen als Personen mit Variation B desselben Merkmals, können Sie anhand der unterschiedlichen Fortpflanzungserfolgsrate schließen, dass natürliche Selektion am Werk ist und Variation A. vorteilhaft – zumindest für die damaligen Bedingungen. Personen mit Variation A werden der nächsten Generation mehr genetisches Material für dieses Merkmal liefern, wodurch es wahrscheinlicher wird, dass es fortbesteht und an zukünftige Generationen weitergegeben wird. Variation B wird wahrscheinlich allmählich verschwinden.

Der unterschiedliche Fortpflanzungserfolg kann sich auf verschiedene Weise manifestieren. In einigen Fällen kann eine Variation der Merkmale dazu führen, dass Individuen länger leben, wodurch mehr Geburtsereignisse auftreten, die der nächsten Generation mehr Nachkommen bringen. Oder es kann dazu führen, dass mit jeder Geburt mehr Nachkommen geboren werden, obwohl die Lebensdauer unverändert bleibt.

Der unterschiedliche Fortpflanzungserfolg kann genutzt werden, um die natürliche Selektion in jeder Population lebender Arten zu untersuchen, von den größten Säugetieren bis zu den kleinsten Mikroorganismen. Die Entwicklung bestimmter Antibiotika-Resistenzbakterien ist ein klassisches Beispiel für natürliche Selektion, bei der Bakterien mit einer Genmutation, die sie gegen Medikamente resistent macht, nach und nach Bakterien ersetzten, die keine solche Resistenz hatten. Für Mediziner bestand die Identifizierung dieser Stämme arzneimittelresistenter Bakterien (die „Stärksten“) darin, die unterschiedlichen Fortpflanzungserfolgsraten zwischen verschiedenen Bakterienstämmen zu dokumentieren.

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