Essenzielle Cookies sind nötig. Analyse und Werbemessung nur mit deiner Zustimmung.
Biologie · Evolution
Die Evolutionsfaktoren (Mutation, Rekombination, Gendrift, Genfluss, Selektion) mit Flaschenhals und Gründereffekt, den Selektionsformen und dem Hardy-Weinberg-Gleichgewicht.
Nur die Mutation schafft neue Allele. Rekombination mischt sie neu, Gendrift und Genfluss verschieben ihre Häufigkeit, und nur die Selektion wirkt gerichtet.
Der Genpool ist die Gesamtheit aller Allele einer Population, nicht einer Art. Evolution heißt: Seine Allelfrequenzen ändern sich. Die Synthetische Theorie verbindet dazu Darwins Selektion mit der Genetik.
| Faktor | Wirkung | Richtung |
|---|---|---|
| Mutation | neue Allele | ungerichtet |
| Rekombination | neue Kombinationen, gleiche Allelfrequenzen | ungerichtet |
| Gendrift | Allelfrequenzen ändern sich durch Zufall | ungerichtet |
| Genfluss |
| ungerichtet |
| Selektion | Angepasste pflanzen sich häufiger fort | gerichtet |
Mutation ist die einzige Quelle neuer Allele: spontan, ungerichtet, meist neutral oder schädlich. Rekombination ordnet vorhandene Allele nur neu, auch durch horizontalen Gentransfer bei Bakterien.
→ Ausführlich in: Mutationen und Genetische Rekombination
Gendrift (auch Alleldrift) ist die zufällige Änderung der Allelfrequenzen von Generation zu Generation, unabhängig von der Fitness. Allele gehen verloren oder setzen sich fest, die Vielfalt sinkt. In kleinen Populationen wirkt sie stärker.
Zwei Sonderfälle der Gendrift verarmen den Genpool einer kleinen Population:
| Merkmal | Flaschenhals | Gründereffekt |
|---|---|---|
| Auslöser | Population schrumpft drastisch | kleine Gruppe besiedelt neuen Lebensraum |
| Ergebnis | nur Zufallsüberlebende | Stichprobe des Genpools |
| Beispiel | 5 Eidechsen überleben einen Sturm | Besiedlung einer Insel |
Genfluss ist der Austausch von Allelen zwischen Populationen durch Wanderung (Migration). Er gleicht Populationen an und kann die Vielfalt einer Population erhöhen.
Selektion ist nicht zufällig: Sie wirkt auf den Phänotyp, und Träger passender Allele pflanzen sich häufiger fort. → Ausführlich in: Evolutionstheorie Darwin
| Form | Bevorzugt | Folge |
|---|---|---|
| Stabilisierend | die Mitte | Streuung sinkt |
| Transformierend | ein Extrem | Mittelwert wandert |
| Disruptiv | beide Extreme | zwei Gruppen entstehen |
Sexuelle Selektion wirkt über den Paarungserfolg, nicht über das Überleben (Pfauenschwanz).
Das Hardy-Weinberg-Gleichgewicht beschreibt eine Idealpopulation, in der die Allelfrequenzen gleich bleiben, also keine Evolution stattfindet. Voraussetzungen:
p² + 2pq + q² = 1mit p + q = 1; p, q = Frequenzen der Allele A und a
Beispiel: 4 % der Population sind aa. Dann ist q² = 0,04, also q = 0,2 und p = 0,8. Heterozygote Aa: 2pq = 2 · 0,8 · 0,2 = 0,32.
Beschriftbare Abbildung
Deine AufgabeWelcher Faktor liefert neue Allele, welcher nur neue Kombinationen, und bei welchem entscheidet der Zufall?
Tippe auf eine Beschriftung in der Abbildung, um ihre Erklärung zu lesen.
Interaktives Driftmodell
Deine AufgabeStelle N = 10 und dann N = 400 ein. Wie viele der fünf Populationen verlieren oder fixieren A jeweils innerhalb von 60 Generationen?
Beschriftbare Abbildung
Deine AufgabeWelche Allele gehen beim Flaschenhals verloren, und warum unterscheidet sich die Inselpopulation vom Festland, obwohl keine Selektion wirkt?
Tippe auf eine Beschriftung in der Abbildung, um ihre Erklärung zu lesen.
