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Artbildung beschreibt die Aufspaltung einer Ursprungspopulation in zwei oder mehr neue Arten durch die Unterbrechung des Genflusses und die Etablierung von Isolationsmechanismen.
Der biologische Artbegriff definiert eine Art als eine Gruppe von Individuen, die sich unter natürlichen Bedingungen miteinander fortpflanzen können und dabei fruchtbare Nachkommen erzeugen. Entscheidend ist, dass sie von anderen Gruppen reproduktiv isoliert sind.
Die allopatrische Artbildung ist der häufigste Modus der Speziation. Sie beginnt mit einer geografischen Isolation (Separation), etwa durch Gebirgsbildung, Kontinentaldrift oder Inselbildung. Die getrennten Teilpopulationen entwickeln sich durch Mutation, Rekombination und unterschiedliche Selektionsdrücke unabhängig voneinander weiter.
In den isolierten Populationen führt oft die Gendrift (zufällige Änderung der Allelfrequenzen, besonders in kleinen Gründerpopulationen) zu einer schnellen genetischen Divergenz. Wenn die Unterschiede so groß werden, dass keine erfolgreiche Paarung mehr möglich ist, sind zwei neue Arten entstanden.
Die sympatrische Artbildung erfolgt ohne räumliche Trennung im selben Gebiet. Dies kann durch spontane genetische Barrieren geschehen, wie die Polyploidisierung (Vervielfachung des Chromosomensatzes), die vor allem bei Pflanzen vorkommt, oder durch starke sexuelle Selektion und Spezialisierung auf ökologische Nischen.
Isolationsmechanismen sind Barrieren, die den Genfluss zwischen Arten verhindern. Man unterteilt sie in präzygotische und postzygotische Mechanismen. Präzygotische Isolation wirkt vor der Befruchtung der Eizelle.
Beispiele für präzygotische Isolation sind die zeitliche Isolation (unterschiedliche Paarungszeiten), die ethologische Isolation (unterschiedliche Balzrituale), die mechanische Isolation (unpassende Begattungsorgane) oder die gametische Isolation (Spermien und Eizellen passen chemisch nicht zusammen).
Postzygotische Isolation tritt nach der Befruchtung ein. Hierbei kann die Zygote absterben (Hybrid-Sterblichkeit) oder die Nachkommen sind unfruchtbar (Hybrid-Sterilität), wie es beispielsweise bei Maultieren (Kreuzung aus Pferd und Esel) der Fall ist.
Die Adaptive Radiation ist eine Sonderform der Artbildung, bei der in einem geologisch kurzen Zeitraum aus einer wenig spezialisierten Stammart viele neue Arten entstehen. Dies geschieht meist durch die Besiedlung neuer Lebensräume mit vielen freien ökologischen Nischen, wie bei den Darwin-Finken auf Galapagos.
