Ökologie

Bei der sympatrischen Artbildung entsteht eine neue Art im selben Verbreitungsgebiet, in dem auch die ursprüngliche Art lebt. Hier erklären wir dir mit Beispielen, wie die neue Art entsteht.

Du willst noch schneller verstehen, wie sympatrische Artbildung funktioniert? Schau dir jetzt unser Video zu dem Thema an! 

Inhaltsübersicht

Sympatrische Artbildung einfach erklärt

Bei der sympatrischen Artbildung (griech: sym = zusammen mit) entsteht eine neue Art aus einer Ursprungsart. Dabei leben die beiden Tier- oder Pflanzenarten im selben Verbreitungsgebiet. 

Zur Bildung der neuen Art (=Speziation) im selben Lebensraum kannst du zwischen zwei Möglichkeiten unterscheiden. Zum einen kann es zur Artbildung durch sogenannte Polyploidisierung kommen. Bei dem Prozess ändern sich die Gene eines Lebewesens so stark, dass es sich nicht mehr mit der ursprünglichen Art fortpflanzen kann. Zwischen der ursprünglichen Art und der neu gebildeten Art herrscht also kein Genfluss mehr.

Es kann sich aber auch eine neue Art bilden, obwohl noch ein Genfluss zwischen den Individuen möglich wäre. In dem Fall ändern einige Lebewesen ihre Verhaltens- und Lebensweisen und isolieren sich so von der ursprünglichen Art. Sie ändern zum Beispiel ihre Nahrung. Im Laufe der Zeit entwickelt sich die abgespaltene Gruppe von Individuen so unterschiedlich zur ursprünglichen Art, dass eine neue Art entsteht. 

Sympatrische Artbildung durch Polyploidisierung

Bei der sympatrischen Artbildung durch Polyploidisierung entsteht eine neue Art durch eine unmittelbare reproduktive Isolation. Das bedeutet, dass sich die Gene eines Lebewesens zufällig so verändern / mutieren  (Mutation ), dass es sich nicht mehr mit seinen Artgenossen fortpflanzen kann. Es ist also kein Genaustausch / Genfluss möglich. Dazu kann es kommen, wenn sich der Chromosomensatz vervielfacht („poly“ = viele).

Unterscheiden kannst du bei der Polyploidisierung zwischen der Allopolyploidisierung und der Autopolyploidisierung. Schauen wir uns die beiden Möglichkeiten anhand des Beispiels von Rosen an. 

Allopolyploidisierung

Am Anfang hast du zwei verschiedene Rosenarten: eine blaue Rose und eine rote Rose. Die beiden Arten kreuzen sich. Normalerweise würden daraus Nachkommen entstehen, die unfruchtbar wären. Eine „zufällige“ Verdopplung des Chromosomensatzes der Nachkommen (=Genommutation ), kann aber dazu führen, dass sie fruchtbar sind. Da sich die entstehende Rose nun aber genetisch von den ursprünglichen Rosenarten unterscheidet, kann zwischen ihnen kein Genfluss mehr stattfinden. Dadurch hat sich eine neue, dritte Rosenart gebildet. Diesen Prozess der sympatrischen Artbildung nennst du Allopolyploidisierung.

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Sympatrische Artbildung durch Polyploidisierung

Wenn du genauer wissen willst, wie sich der Chromosomensatz bei einer Polyploidie verändert, schau dir gerne unser Video zur Genommutation an!

Autopolyploidisierung

Bei der Autopolyploidisierung hast du nur eine ursprüngliche Rosenart. Hier erfolgt die Vervielfältigung des Chromosomensatzes durch die Rosenart selbst. Ein Fehler während der Meiose kann zum Beispiel zu diploiden (statt haploiden) Keimzellen führen. Wenn jetzt zwei Keimzellen mit einem doppelten (diploiden) Chromosomensatz (2n) verschmelzen, bilden sich Nachkommen mit einem vierfachen Chromosomensatz (4n). Die dabei entstehenden Rosen sind nun von der ursprünglichen Art (2n) reproduktiv isoliert. Es ist jetzt also eine neue Rosenart entstanden. Eine Vermehrung ist für die neue Rosenart nur noch durch Selbstbefruchtung möglich oder mit einer anderen tetraploiden (4n) Rose. 

Tiere mit einer solchen Veränderung der Gene (Polyploidie) sind meistens nicht überlebensfähig und / oder unfruchtbar. So können sie die genetische Veränderung nicht weitergeben. Es kann also auch keine neue Art entstehen. Pflanzen können sich mit einer solchen genetischen Veränderung – wie du gerade am Rosen-Beispiel gesehen hast – aber durchaus weiterverbreiten. Bei Pflanzen entstehen durch Polypolidisierung neue Arten. Häufig wird eine solche neue Art auch in der Pflanzenzucht „künstlich“ erzeugt. Um den wirtschaftlichen Nutzen zu steigern, werden Pflanzenarten geschaffen, die mehr Erträge abwerfen (Beispiel: Ein Obstbaum an dem weniger Blätter und dafür mehr Früchte wachsen). 

Sympatrische Artbildung ohne Unterbrechung des Genflusses

Es können aber durch eine sympatrische Artbildung auch neue Arten entstehen, ohne dass der Genfluss unterbrochen wird. Durch den Prozess entstehen nicht nur neue Pflanzenarten, sondern auch neue Tierarten.

Wichtig hierbei ist, dass sich die Lebens- und Verhaltensweisen einiger Individuen der ursprünglichen Art verändern. Dadurch grenzen sie sich ab. Im Laufe der Zeit entwickeln sie sich deutlich anders als die Ursprungsart. Sie unterscheiden sich jetzt genetisch so stark voneinander, dass eine neue Art entsteht. 

Einige Lebewesen können sich aus folgenden Gründen von der ursprünglichen Art isolieren und sich so in eine andere Richtung weiterentwickeln:

  • Starker Selektionsdruck: Einzelne Lebewesen passen sich anders an sich ändernde Lebensbedingungen (Beispiel: Kälte, mehr Niederschlag) an als andere
  • Spezialisierung / Entziehung innerartlicher Konkurrenz : Einige Individuen suchen sich andere Nahrungsquellen (Beispiel: Harte statt weiche Samen) oder andere Nistplätze (Beispiel: Am Boden statt auf den Bäumen)  
  • Ethologische Isolation: Einige Individuen zeigen andere Verhaltensweisen (Beispiel: Unterschiedliches Paarungsverhalten) 

Durch die Isolation von den übrigen Artgenossen entwickelt sich dann im Laufe der Zeit sympatrisch eine neue Art.

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Sympatrische Artbildung ohne Unterbrechung des Genflusses 

Allopatrische Artbildung

Neben der sympatrischen Artbildung ist auch die allopatrische Artbildung ein wichtiger Prozess bei der Entstehung neuer Tier- und Pflanzenarten. Bei der allopatrischen Artbildung entwickeln sich die neue Art aber nicht im selben Gebiet wie die ursprüngliche Art. Sondern hier wird die Ursprungsart durch eine räumliche Barriere aufgetrennt. 

Aber wie genau funktioniert das? Das erfährst du gleich in unserem Video dazu! Danach kennst du dich mit der Bildung neuer Arten garantiert aus! 

Allopatrische Artbildung
Zum Video: Allopatrische Artbildung

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