Ganzer Artikel in Überarbeitung

Die Artbildung beschreibt die Entstehung von neuen biologischen Arten. Als Art wird eine Gruppe von Individuen bezeichnet, die zu einer Fortpflanzungsgemeinschaft gehören (biologischer Artbegriff) oder aufgrund charakteristischen Aussehensmerkmalen gruppiert werden können (morphologischer Artbegriff).

Die Artbildung ist eine der wichtigsten Folgen der Evolution und ein wichtiger Teil der Evolutionstheorie. Das Gegenteil der Artbildung ist das Aussterben einer Art.

Es gibt verschiedene Varianten von Artbildung. Man teilt sie allgemein in zwei Gruppen:

Reproduktive Isolation

Definition: Bei einer reproduktiven Isolation gibt es keinen Genfluss mehr aufgrund von einer oder mehr Fortpflanzungsbarriere. Sie wirken innenartlich und / oder außenartlich und sorgen damit für das Entstehen einer neuen Art. Die Isolation durch Sterilisieren ist dabei eine Ausnahme. Bei mittelgroßen Säugetieren dauert eine vollständige reproduktive Isolation im Allgemeinen mindestens 1,4 Millionen Jahre.

Es gibt mehrere Gründe, für eine Fortpflanzungsbarriere:

  • Zeitliche Isolation: Die Arten können sich nicht miteinander fortpflanzen, da ihre Paarungszeit jeweils in einer anderen Jahreszeit/Tageszeit liegt, z.B.: bei Forscharten, deren Paarungszeit in unterschiedlichen Monaten stattfindet.

  • Genetische Isolation: Aufgrund von Mutationen können sich die Arten nicht mehr mit der Ursprungspopulation fortpflanzen.

  • Physiologische Isolation: Wegen der unterschiedlichen Form der Kopulationsorgane (Fortpflanzungsorgane) können sich manche Arten nicht miteinander fortpflanzen, z.B.: bei nah verwandten, verschiedenen Insektenarten.

  • Ökologische Isolation: Aufgrund der Nutzung von unterschiedlichen ökologischen Nischen im selben Gebiet bildet sich eine reproduktive Isolation, z.B.: Die Darwinfinken, die eine eigene öloklogische Nische fanden, wo sich manche von Insekten, manche von Körnern ernährten.

  • Geografische Isloation: Manche Teilpopulationen einer Art können sich nicht fortpflanzen, da geografische Barrieren entstanden sind, z.B.: der ansteigende Meeresspiegel oder der Kontinentaldrift.

  • Verhaltensisolation: Arten werden voneinander isoliert, weil sie verschiedene Verhalten während der Paarungszeit aufweisen, z.B.: Bei nah verwandten Vögelarten, die sich zwar zur selben Zeit paaren, aber verschiedene Balzrufe besitzen.

  • Sterilität: Bei einer Kreuzung von zwei nicht verwandten Arten entstehen Hybride, die sich aufgrund ihres ungeraden Chromosomensatzes nicht fortpflanzen können, z.B.: Maultiere und Maulesel (Kreuzungen zwischen Esel und Pferd) haben einen ungeraden Chromosomsatz, weswegen sie keine Gameten (=Keimzellen) bilden können.

  • Polyploidie: Polyplodie ist das Vorhandensein von mehr als zwei Chromosomensätzen. Eine Fortpflanzung ist nur möglich, wenn ein weiteres Individuum dieselbe Anzahl an Chromosomensätzen besitzt, z.B.: Pflanzen mit tetraploiden und triploiden Chromsomensätze sind von der haploiden chromsomensätzigen Ursprungsart isoliert.

Adaptive Radiation

Defintion: Die Adaptive Radiation ist die Entstehung vieler neuer Arten aus einer einzigen Stammart. Diese wird verursacht durch die Einnischung der Art in einer ökologischen Nische. Eine geografische Isolation sowie das Fehlen von natürlichen Freesfeinden ist vorteilhaft für eine Adaptive Radiation.

Eine Adaptive Radiation am Beispiel der Darwinfinken:

Die Darwinfinken sind ein absolutes Musterbeispiel für die Adaptive Radiation.

Es gibt 14 Arten von ihnen, die alle von einem gemeinsamen Vorfahren abstammen. Man erkennt an den unterschieldichen Schnabelformen der Arten, dass sie alle eine verschiedene Ernährungsweise besitzen.

Darwinfinken und die verschiedenen Schnabelformen

Die Darwinfinke kamen wahrscheinlich durch reinen Zufall vom Festland zu den Galapagos Inseln, wo sie eine Gründerpopulation bildeten. Sie vermehrten sich sehr stark, bis es aufgrund der hohen Population, wenigen Ernährungsmöglichkeiten und fehlenden Platz Konkurrenzkämpfe gab.

Daraufhin gelangten manche Individuen wieder durch reinen Zufall auf eine weitere Insel, woraufhin sich der Prozess immer wieder wiederholte, aber unter anderen Vorraussetzungen, da der Selektionsdruck anders war und der Genpool -wenn auch nur ein wenig- sich von dem der Ursprungspopulation unterscheidet. (=Flaschenhalseffekt) Ebenso bekräftigten dies Mutationen, eine andere Art der Selektion, sowie der Gendrift.

Da es keinen Genfluss mehr zwischen den verschiedenen Arten gibt, können sie die Allelen nicht mehr untereinander austauschen und es entsteht eine Seperation zwischen den Populationen. Sind sie lange genug getrennt, kommt es zu einer reproduktiven Isolation und sie können sich nicht mehr untereinander fortpflanzen.

Kommen Individuen von der neu entstandenen Art wieder auf die Ursprungsinsel, kann es passieren, dass sie, weil sie an derselben ökologischen Nische gewohnt sind, miteinander konkurrieren und das zum Aussterben einer der beiden Arten führen kann.

Oder sie weichen auf eine andere ökologischen Nische aus und koexistieren mit der Ursprungsart.

Dieser Vorgang wiederholte sich mehrmals, woraus dann letzten Endes 14 verschiedene Arten aus einer ursprünglichen Stammart entstanden sind.


Quellen

  • https://de.wikipedia.org/wiki/Artbildung
  • https://de.wikipedia.org/wiki/Isolation_%28Biologie%29
  • Darwinfinken: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Darwin%27sfinchesby_Gould.jpg
Kommentieren Kommentare