Evolutionsfaktoren

Evolutionsfaktoren – Warum Lebewesen sich verändern

Hast du dich schon einmal gefragt, warum es so viele verschiedene Lebewesen gibt – und warum manche Arten plötzlich verschwinden, während andere perfekt an ihre Umgebung angepasst scheinen? Die Antwort darauf liegt in der Evolution. Sie beschreibt, wie sich Arten über lange Zeiträume hinweg verändern und aus älteren Arten neue entstehen. Doch was treibt diesen Wandel an? Es sind die sogenannten Evolutionsfaktoren – die Motoren der Evolution. Sie erklären, wie sich das Erbgut einer Gruppe von Lebewesen (Population), also ihr Genpool, verändert.

Wenn sich der Genpool einer Population nicht verändern würde, befände sie sich im sogenannten Hardy-Weinberg-Gleichgewicht – ein theoretisches Modell, das in der Natur praktisch nicht vorkommt, da die Evolutionsfaktoren ständig wirken und das Erbgut aller Lebewesen fortlaufend verändern.

In diesem Text lernst du, was die einzelnen Evolutionsfaktoren sind, wie sie wirken und warum sie entscheidend dafür sind, dass sich Leben auf der Erde immer weiterentwickelt.

Die Quellen der Vielfalt: Mutation und Rekombination

Stell dir vor, alle Menschen hätten das gleiche Erbgut, also keine genetischen Unterschiede. Dann gäbe es keine verschiedenen Haar- oder Augenfarben, und alle Menschen würden gleich stark auf Krankheiten oder Umweltveränderungen reagieren. Eine solche Bevölkerung wäre extrem anfällig, weil genetische Vielfalt – also Unterschiede im Erbgut – die Grundlage für Anpassungsfähigkeit und Evolution ist. Neue Merkmale und Unterschiede – das Rohmaterial für die Selektion – entstehen hauptsächlich durch Mutation und Rekombination.

Mutation: Zufällige Veränderungen im Erbgut

Merkmale von Mutationen sind:

• Ungerichtet: Mutationen entstehen nicht, weil ein Lebewesen sie gerade braucht (sie sind ungerichtet). Eine Giraffe entwickelte beispielsweise nicht willentlich eine Mutation für einen längeren Hals, um an höhere Blätter zu kommen – die Mutation trat zufällig auf.
• Vorteilhaft, neutral oder nachteilig: Die meisten Mutationen haben keinen Einfluss oder sind sogar nachteilig. Nur sehr selten führt eine Mutation zu einem Vorteil für das Lebewesen.
• Vererbung: Nur Mutationen in den Keimzellen (Spermien, Eizellen) können an die nächste Generation weitergegeben werden und somit als Evolutionsfaktor wirken. Mutationen in Körperzellen (somatische Mutationen) betreffen nur das Individuum selbst.
• Beispiel: Eine Punktmutation (Veränderung einer einzelnen Base in der DNA) kann dazu führen, dass ein Enzym/Protein etwas anders oder effizienter arbeitet und dem Lebewesen einen Vorteil verschafft. Dies ist ein Beispiel für eine vorteilhafte Mutation.

Rekombination: Neuverteilung bekannter Gene

Die Rekombination findet bei Organismen mit sexuellem Lebenszyklus während der Meiose und der Befruchtung statt:

Dies ist eine vereinfachte schematische Darstellung des Crossing-over:

Selektion, Gendrift und Genfluss

Mutation und Rekombination schaffen genetische Vielfalt. Die anderen Evolutionsfaktoren sind dafür verantwortlich, welche Varianten in der Population erhalten bleiben und welche verloren gehen – sie sortieren das genetische Material.

Selektion: Die Auslese durch die Umwelt

Die Selektion (Auslese) ist vermutlich der bekannteste Evolutionsfaktor und beschreibt den Überlebens- und Reproduktionsvorteil mancher Individuen gegenüber anderen, verursacht durch die Umweltbedingungen. Wer besser angepasst ist, überlebt wahrscheinlicher, pflanzt sich erfolgreicher fort und gibt somit seine vorteilhaften Allele häufiger an die nächste Generation weiter. Das Giraffen-Beispiel von weiter oben ist anschaulich:

• Mutation erzeugt zufällige genetische Veränderungen, z. B. in den Genen, die das Längenwachstum der Halswirbel steuern.
• Selektion wirkt danach: Giraffen mit längerem Hals hatten einen Überlebens- und Fortpflanzungsvorteil, weil sie besser an Nahrung kamen. Giraffen mit kürzerem Hals hatten geringere Chancen, ihre Gene weiterzugeben.

Man unterscheidet zwischen verschiedenen Selektionsformen, die unterschiedliche Auswirkungen auf die Merkmalsverteilung haben:

Gendrift: Der Zufall regiert

Im Gegensatz zur Selektion, die gerichtet ist, entscheidet beim Gendrift der pure Zufall, welche Allele weitergegeben werden.

Zwei bekannte Effekte veranschaulichen den Gendrift:

Flaschenhalseffekt

Durch ein katastrophales Ereignis (z. B. Waldbrand, Seuche oder starke menschliche Bejagung) wird eine große Population drastisch dezimiert. Die wenigen Überlebenden bilden eine Restpopulation, deren Genpool nur noch einen zufälligen, verkleinerten Ausschnitt des ursprünglichen Genpools darstellt. Dadurch sinkt die genetische Vielfalt stark, und manche Allele gehen völlig verloren.

Gründereffekt

Ein kleiner Teil einer Stammpopulation wandert (zufällig) ab und besiedelt einen neuen, isolierten Lebensraum (z. B. eine Insel). Die Gründerpopulation besitzt wiederum nur einen zufälligen, kleinen Teil des ursprünglichen Genpools.

Isolation und Genfluss: Grenzen der Fortpflanzung

Ein Beispiel für geografische Isolation: Eine räumliche Trennung (z. B. durch einen Fluss, Gebirge oder Kontinentaldrift) verhindert die Paarung und den Genfluss. Die getrennten Populationen entwickeln sich aufgrund unterschiedlicher Mutationen, Selektionsdrücke und Gendrift-Ereignisse unabhängig voneinander.

Ausblick – Das lernst du nach Evolutionsfaktoren

Aufbauend auf diesen Grundlagen kannst du dein Wissen vertiefen, indem du dich weiter mit der Entstehung von Arten oder der adaptiven Radiation auseinandersetzt.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Evolutionsfaktoren