Allopatrische Artbildung

Allopatrische Artbildung einfach erklärt

Eine Möglichkeit für die Entstehung neuer Arten (= Speziation) ist die allopatrische Artenbildung. Dabei entstehen aus einer Ursprungsart zwei oder mehr Unterarten. Das geschieht, indem die Population der Tier- oder Pflanzenart in mindestens zwei Teile getrennt wird (Beispiel: Sturm weht einige Vögel einer Art auf eine Insel). 

Zur allopatrischen Artbildung kommt es also dann, wenn mindestens zwei Teilpopulationen räumlich voneinander getrennt werden (Geographische Isolation). Dadurch entwickeln sich die Teilpopulationen unabhängig voneinander weiter (Mutation, Selektion). Im Laufe der Zeit unterscheiden sich die beiden Teilpopulationen so deutlich voneinander, dass sie sich nicht mehr untereinander fortpflanzen können bzw. keine fruchtbaren Nachkommen mehr gebären (Reproduktive Isolation), wenn sie sich wieder treffen würden. Ab dem Zeitpunkt haben sich zwei neue Arten gebildet. 

Ablauf allopatrische Artbildung Beispiel

Schauen wir uns jetzt an, wie die allopatrische Artbildung genau abläuft. Betrachten wir dazu ein Beispiel: Stell dir vor, du betrachtest eine große Population von Füchsen. Sie haben rötliches Fell und die Temperatur in ihrem Lebensraum ist mäßig warm. 

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1. Ursprungspopulation und geographische Isolation 

Stell dir nun weiter vor, dass ein Fluss im Gebiet der Füchse seinen Lauf ändert. Dadurch wird der Lebensraum der Füchse (Ursprungspopulation) aufgeteilt. Die eine Teilpopulation hat keine Möglichkeit mehr, der zweiten Teilpopulation zu begegnen. Eine Teilpopulation befindet sich südlich des Flusses, die andere nördlich. Sie befinden sich also in einer geographischen Isolation (=Separation) zueinander. Durch die Trennung können sich die Lebewesen der einen Seite auch nicht mehr mit den Lebewesen der anderen Seite fortpflanzen. Es ist also kein Genfluss mehr möglich. 

Eine solche geographische Isolation – die später dann zur allopatrischen Artbildung führt – kann auch durch andere Naturereignisse entstehen, wie:

• Kontinentaldrift (Auseinander Bewegen und zueinander Bewegen von Kontinentalplatten): Gräben und Gebirge bilden sich 
• Klimawandel (Beispiel: Anstieg des Meeresspiegels, Austrocknen von Seen)
• Zufällige Naturereignisse (Beispiel: Stürme, Überschwemmungen)

2. Mutation und Selektion 

Die beiden Fuchspopulationen sind von nun an räumlich getrennt voneinander. Ab diesem Zeitpunkt entwickeln sie sich durch Mutation und Selektion in unterschiedliche Richtungen. 

Unter Mutation  verstehst du die zufällige, dauerhafte Veränderung der Gene. Dadurch entstehen neue Allele. Ein Allel ist eine Variante eines Gens. Allele sind für konkrete Merkmalsausprägungen (Beispiel: Fellfarbe) verantwortlich. Durch eine zufällige Mutation wird das Fell eines Fuchses zum Beispiel heller. Wenn es in seinem Lebensraum oft schneit, dann hat er durch die Mutation einen Vorteil. Der helle Fuchs ist also besser an seinen Lebensraum angepasst, weil er im Schnee nicht so leicht gesehen werden kann. Wenn er die Mutation an seine Nachkommen weitervererbt, besitzen auch diese einen Vorteil. In der anderen Teilpopulation kann die Mutation zwar auch auftreten, da sie hier aber keine Vorteile sondern eher Nachteile bietet, wird sie sich nicht durchsetzen. Es wird hier also langfristig keinen weißen Fuchs geben. Das liegt an den Umweltbedingungen:

Wenn die beiden Teilpopulationen unterschiedlichen abiotischen und biotischen Umweltfaktoren (Beispiel: Temperatur, Fressfeinde, Niederschlagsmenge) ausgesetzt sind, dann werden sie an die gegebenen Umweltbedingungen entsprechend angepasst. Sie stehen also unter Selektionsdruck. Besser angepasste Individuen können sich leichter vermehren und so ihre Gene verbreiten. Das nennst du Selektion. Die Füchse, die im nördlicheren Gebiet leben, sind zum Beispiel einem kälteren Klima ausgesetzt. Füchse mit dünnem Fell würden erfrieren, Füchse mit dickem Fell haben bessere Überlebenschancen und können sich so wahrscheinlich öfter fortpflanzen. 

Durch Selektion und Mutation verändert sich also der Genpool der beiden Teilpopulationen. Dadurch, dass sich die Gene der beiden Teilpopulationen nicht vermischen können, entwickeln sie sich immer weiter auseinander. 

3. Reproduktive Isolation und Artbildung 

Die beiden Fuchspopulationen unterscheiden sich im Laufe der Zeit deutlich voneinander. Wenn sich nun ein Männchen und ein Weibchen der unterschiedlichen Flussseiten begegnen, können sie sich nicht mehr fortpflanzen bzw. ihre Nachkommen wären unfruchtbar. Das nennst du reproduktive Isolation und liegt daran, dass sich zwei neue Arten gebildet haben. Die ursprüngliche Fuchsart hat sich also allopatrisch aufgeteilt.

Darwinfinken – Adaptive Radiation

Ein bekanntes Beispiel für die allopatrische Artbildung sind die Darwinfinken. Durch einen Sturm wurden einige Vögel auf die Galapagosinseln verweht. Die Finken auf den unterschiedlichen Inseln entwickelten sich alle unterschiedlich voneinander, da sie sich zum Beispiel von unterschiedlichen Nahrungsquellen ernähren. Durch den Gründereffekt und den Flaschenhalseffekt  (=Nur wenige Lebewesen bilden eine neue Art) sind hier schnell viele neue Arten entstanden. Den Prozess, wenn aus einer Gründerart viele Unterarten entstehen nennst du auch adaptive Radiation. Wenn du jetzt genauer wissen willst, wie durch Mutation, Rekombination, Gendrift und Selektion aus einer Finkenart vierzehn verschiedene Darwinfinken-Arten entstanden sind, schau dir unser Video zu dem Thema an.

Sympatrische Artbildung

Neben der allopatrischen Artbildung beschreibt auch die sympatrische Artbildung wie neue Tier- und Pflanzenarten entstehen. Der Unterschied zwischen der allopatrischen und der sympatrischen Artbildung liegt darin, dass bei der allopatrischen Artbildung die beiden Arten räumlich getrennt voneinander vorkommen. Bei der sympatrischen Artbildung hingehen leben die Individuen in der gleichen Region.

Wenn du dich dafür interessierst, wie neue Arten entstehen, dann solltest du dir unbedingt auch unser Video zur sympatrischen Artbildung anschauen. Darin erklären wir dir, wie aus zwei Arten, die sich einen Lebensraum teilen, eine dritte Art entstehen kann.

Allopatrische Artbildung — häufigste Fragen

• Was ist die allopatrische Artbildung?
  Die allopatrische Artbildung ist die Aufteilung eines gemeinsamen Genpools in verschiedene Arten. Sie wird durch geografische Isolation ausgelöst.
  
  
• Wie funktioniert Artbildung durch Isolation?
  Der Prozess der Artbildung entsteht durch geografische Isolation. Dadurch wird der Genfluss zwischen Populationen einer Art unterbrochen. Folglich können Evolutionsfaktoren dazu führen, dass sich die Genpools der Teilpopulationen unabhängig voneinander weiterentwickeln. So entstehen neue Arten.
   
• Was bedeutet Artbildung in der Biologie?
  Die Artbildung beschreibt die Aufspaltung einer Art in mehrere Arten. Sie ist ein zentraler Vorgang für die Evolution und Biodiversität in unserer Natur.