Theorie:
Arten
...unterscheiden sich voneinander durch ihre Gene und Merkmale. Aber auch Individuen einer Art unterscheiden sich durch Gene und Merkmale. Andererseits kommen manche Gene bei fast allen Arten auf der Erde vor (z. B. ist das Gen für die Proteine der Ribosomen bei allen Eukaryoten außerordentlich ähnlich). Um Populationen zu unterscheiden zieht man daher das Kriterium von Gen-Frequenzen heran. Manche Gen-Varianten kommen in einer Population häufiger vor als in anderen. Manche Gene sind auch typisch für eine Population. Sie kommen nur dort vor. Man unterscheidet nun Arten, Rassen und Clines.
- Cline:
Wenn es innerhalb einer großen Population zu allmählichen Verschiebungen von Genfrequenzen kommt, spricht man von einer Cline. Dazu kommt es durch geographische Änderungen der Umweltbedingungen. Schafgarben, die im Gebirge vorkommen haben andere Genfrequenzen als jene, die im Flachland wachsen. Im Mittelland zwischen Flachland und Gebirge kommen allerdings alle Übergangsformen vor.
- Rasse:
Man spricht von Rassen, wenn sich zwei Populationen durch ihre Genfrequenzen unterscheiden und die Kreuzung von Individuen fruchtbare Nachkommen (Mischlinge) hervorbringt.
- Art:
Hierbei ist vorwegzunehmen, dass der Begriff "Spezies" (engl. species) synonym für den Begriff "Art" verwendet wird. Außerdem gilt es sich vor Augen zu führen, dass die Kategorisierungen der Lebewesen in "Arten" ein rein menschliches Konstrukt ist. Es wird dabei das Ziel verfolgt, die Organismen in eine Ordnung zu bringen. Demnach wird versucht Lebewesen künstlich in Gruppen, den so genannten "Arten" zusammenzufassen, wobei nicht immer, eher in den seltensten Fällen, scharfe Abgrenzungen möglich sind. Das liegt daran, dass Arten im Laufe der Zeit durch Evolution fließend in einander übergehen und somit nicht klar voneinander abzugrenzen sind. Eine allgemein gültige Definition des Begriffs "Art" wird hier nun angeführt:
Man spricht von zwei Arten, wenn sich zwei Populationen durch die Genfrequenzen unterscheiden und wenn Individuen der zwei Populationen keine fruchtbaren Nachkommen miteinander produzieren können. Meist gibt es genetische Barrieren (z. B. unterschiedliche Chromosomenzahl), die eine Kreuzung verhindern.
Artbildung
Damit sich aus Rassen oder Clines Arten bilden können, müssen genetische Fortpflanzungsbarrieren entstehen. Eine genetische Fortpflanzungsbarriere (z. B. unterschiedliche Chromosomenanzahl) verhindert, dass sich die zwei Gruppen fortpflanzen können. Sie kann durch verschiedene Situationen entstehen:
- Geographische / klimatische Barrieren:
Eine große Population wird durch eine Gebirgsbildung, Klimawandel oder ein entstehendes Meer getrennt und entwickelt sich dann auseinander.
- Gründereffekt:
Auswanderung einer kleinen Teilpopulation, z. B. auf eine Insel. Wenn die Gründer aufgrund der geringen Individuenanzahl zufällig andere Genfrequenzen haben als die Stammpopulation, kann im Laufe der Zeit eine neue Art entstehen. Siehe auch Hardy-Weinberg-Regel
- Flaschenhalseffekt:
Durch Katastrophen schmilzt die Population auf eine sehr kleine Anzahl zusammen. Wenn die Überlebenden aufgrund der geringen Individuenanzahl zufällig andere Genfrequenzen haben als die Stammpopulation, kann im Laufe der Zeit eine neue Art entstehen - siehe auch Hardy-Weinberg-Regel.
- Verhaltensbarrieren:
Verhaltensunterschiede können zu einer Trennung von Teilpopulationen führen. Wenn sich die Weibchen einer Teilpopulation nur mehr Männchen der gleichen Teilpopulation wählen, dann sind die Populationen auch ohne geographische Barriere getrennt.
Wichtig!
Wenn eine Trennung von zwei Teilpopulationen lange genug besteht, dann können sich durch Mutationen genetische Fortpflanzungsbarrieren bilden. Dann sind zwei neue Arten entstanden.
Quellen:
Ruso, Bernhart. 2011. BIOLOGIE. Skriptum. Wien: Dr. Roland GmbH, 2011. 3.Auflage