Selektion
Den Evolutionsfaktor Selektion mit all seinen Arten und Typen erklären wir dir hier im Beitrag und in unserem Video !
Inhaltsübersicht
Was ist eine Selektion?
Es kommt häufig vor, dass Individuen derselben Tierart unterschiedlich aussehen. Ein Grund für diese Entwicklung kann die sogenannte Selektion sein. Der Begriff kommt aus dem Lateinischen und bedeutet Auswahl oder Auslese. Denn nach diesem Prinzip überleben immer die am besten angepassten Individuen innerhalb einer Art.
Das erklärt zum Beispiel den Unterschied zwischen Schnee– und Feldhasen. Hier greift die „natürliche Selektion”. Denn die weißen Schneehasen sind im Schnee gut getarnt und werden seltener von Fressfeinden wie Adlern erkannt. Ein brauner Feldhase würde in einer Schneelandschaft hingegen leicht entdeckt werden. Dafür ist er im Wald getarnt und vor Fressfeinden besser geschützt.
Die natürliche Selektion ist aber nur eine der drei möglichen Selektionsformen:
- Die natürliche Selektion ist die natürliche Auslese durch die Umwelt.
- Die sexuelle Selektion bezieht sich auf den Fortpflanzungserfolg eines Individuums (z.B. imponierendes Federkleid männlicher Pfaue).
- Die künstliche Selektion meint vor allem die gezielte Auslese durch den Menschen (z.B. Kleintierzucht).
Die Selektion ist ein Prinzip, nach dem sich nur die am besten angepassten Individuen einer Art auf lange Sicht fortpflanzen und so überleben können. Auf diese Weise wird im Laufe der Zeit der Genpool, also Gesamtgenbestand, einer Population geändert.
Wichtig: Selektion spielt sich immer nur zwischen Individuen
derselben Art ab.
Natürliche Selektion
Der Biologe Charles Darwin hat den Begriff der natürlichen Selektion (engl. natural selection) geprägt. Seiner Auffassung nach setzen sich die Individuen durch, die die gegebenen Umweltbedingungen am besten nutzen und sich am erfolgreichsten fortpflanzen.
Voraussetzungen für diese natürliche Auslese durch die Umwelt sind, dass
- jede Art mehr Nachkommen hervorbringt, als für ihre Erhaltung notwendig ist.
- sich Nachkommen in ihren Merkmalsausprägungen (Phänotypen ) unterscheiden.
Die genetische Vielfalt einer Art kommt nur über zwei Evolutionsfaktoren zustande:
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Mutationen
Sie liefern neues genetisches Material. -
Rekombinationen
Sie sorgen für eine Durchmischung und Neukombination des vorhandenen Materials im Zuge der sexuellen Fortpflanzung.
Die am besten angepassten Individuen mit vorteilhaften Merkmalsausprägungen setzen sich gegen weniger gut angepasste Individuen mit unvorteilhaften Merkmalsausprägungen durch. Das bezeichnest du auch als „survival of the fittest”.
Mit Fitness ist hier aber nicht die körperliche, sondern die biologische Fitness gemeint. Sie besagt, dass Individuen, die wegen eines bestimmten Merkmals gut angepasst sind, eher überleben und sich fortpflanzen können.
Selektiert wird hierbei also nicht primär nach Genen , sondern nach Aussehen (Phänotyp). Bei der Fortpflanzung geben die Individuen ihre Gene aber an ihre Nachkommen weiter. Sie liefern damit einen Beitrag zum Genpool, also Gesamtgenbestand, der nächsten Generation.
In der Populationsgenetik definierst du die Selektion daher als gerichtete Verschiebung von Gen- bzw. Allelhäufigkeiten im Genpool einer Population. Allele sind Varianten eines Gens, die für verschiedene Merkmalsausprägungen dieses Gens sorgen.
Selektionsfaktoren
Die natürliche Auslese findet über sogenannte Selektionsfaktoren statt. Du unterscheidest:
- Abiotische (unbelebte) Faktoren ,wie Temperatur, Licht oder Wind
- Biotische (belebte) Faktoren, wie Nahrung oder Konkurrenz
Wenn ein Selektionsfaktor auf eine Population wirkt, bezeichnest du das als Selektionsdruck. Selektion kannst du in der Regel als gerichteten Evolutionsfaktor bezeichnen. Er gibt dir die Richtung der Evolution vor.
Beispiele:
- Auf windigen Inseln überleben mehr stummelflügelige oder flügellose Insekten an Stelle von Insekten mit Flügeln.
- Tiere in kalten Gebieten sind oft größer (Bergmannsche Regel ) und haben im Verhältnis kleinere Körperanhänge (z.B. Ohren) als verwandte Arten in wärmeren Regionen (Allensche Regel ). Ein Beispiel dafür sind die Kaiser- und Galápagos Pinguine.
- Tarnung zum Schutz vor Fressfeinden (z.B. durch Nachahmung: Mimikry und Mimese ).
Natürliche Selektion Beispiel Birkenspanner
Schauen wir uns die natürliche Selektion am Beispiel des Birkenspanners an. Es handelt sich dabei um einen Schmetterling, von dem es heller gefärbte und dunkler gefärbte Exemplare gibt.
Birkenspanner leben vor allem auf Birkenstämmen, die normalerweise eine helle Färbung aufweisen. Hier sind die hellen Birkenspanner gut vor Fressfeinden getarnt und haben somit einen Selektionsvorteil gegenüber der dunklen Variante. Die helle Variante wird daher weniger häufig von Fressfeinden entdeckt und gefressen.
In Regionen mit viel Industrialisierung sind die Birkenstämme oft durch die Ruß- oder Staubablagerungen dunkel gefärbt. In diesen Gebieten findest du deswegen vermehrt Birkenspanner der dunkler gefärbten Sorte. Dort besitzen jetzt nämlich sie einen Selektionsvorteil. Das nennst du hier Industriemelanismus.
Insgesamt gilt: Die Birkenspanner, die sich jeweils am besten angepasst haben und somit vor ihren Fressfeinden getarnt sind, überleben und können ihre Eigenschaften an ihre Nachkommen vererben.
Sexuelle Selektion
Die sexuelle Selektion ist ein Spezialfall der intraspezifischen Konkurrenz , also der innerartlichen Konkurrenz. Sexuelle Selektion wirkt auf Merkmale, die den Fortpflanzungserfolg bestimmen.
Du unterscheidest hier die zwei Arten:
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Intersexuelle Selektion: Sexuelle Selektion durch Partnerwahl zwischen den unterschiedlichen Geschlechtern.
Beispiel: Der männliche Pfau besitzt ein prächtiges Federkleid, das ihn zwar für Räuber auffällig macht, aber auch weibliche Pfauen beeindruckt.
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Intrasexuelle Selektion: Sexuelle Selektion durch Unterschiede innerhalb eines Geschlechts.
Beispiel: Bei Konkurrenzkämpfen um ein Weibchen dient das Geweih eines Hirschmännchens als Waffe und die Mähne eines männlichen Löwen zum Schutz vor Verletzungen.
Die sexuelle Selektion führt zu deutlichen Unterschieden zwischen Männchen und Weibchen einer Art. Du sprichst hier von Sexualdimorphismus .
Künstliche Selektion
Die künstliche Selektion (Zuchtwahl) ist die gezielte Auslese durch den Menschen. Er greift absichtlich in die Entwicklung bestimmter Arten ein.
Beispiele für die künstliche Selektion sind:
- Domestikation (Zähmen von Wildtieren): Der Hund als Jagdhelfer und Wächter ist das „Domestikationsprodukt” des Wolfes.
- Zuchtpflanzen / Zuchttiere: Förderung besonderer Eigenschaften durch gezieltes Eingreifen vom Züchter in die nächste Generation. Dazu zählen unter anderem eine erhöhte Milchleistung bei gezüchteten Kühen, gegen Krankheiten resistente Pflanzen und Lebewesen in der Kleintierzucht.
Oft treten auch Merkmale bei der Zucht auf, die unter natürlichen Bedingungen von Nachteil wären, wie:
- Verkürzung der Beine, z.B. beim Dackel
- Verkürzung des Gesichtsschädels, wie beim Mops
- Verlust von Bitter- und Giftstoffen bei Zuchtpflanzen
Selektionstypen
Die drei Selektionsformen – natürliche, sexuelle und künstliche Selektion – können jeweils in drei verschiedenen Selektionstypen auftreten:
- Der stabilisierenden Selektion
- Der transformierenden Selektion / gerichteten Selektion
- Der disruptiven Selektion
Die Selektionstypen beschreiben, in welche Richtung der Selektionsdruck wirkt. Schauen wir uns die einzelnen Typen der Selektion im Folgenden anhand von Beispielen einmal genauer an:
Die X-Achse in allen Diagrammen beschreibt hier die Intensität der betrachteten Merkmalsausprägung und die Y-Achse die Anzahl der Individuen dieser Art.
Stabilisierende Selektion
Bei der stabilisierenden Selektion werden durchschnittliche Merkmale einer Population aufrechterhalten. Das bedeutet, dass durchschnittliche Phänotypen begünstigt werden.
Der Selektionsdruck wirkt also von beiden „extremen” Seiten einer Merkmalsausprägung aus. Die Stabilisierende Selektion sorgt dadurch für eine geringere Variabilität (Vielfalt) in einer Population.
Beispiele:
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Geburtsgewicht menschlicher Babys: Babys, die mehr oder weniger wiegen als der Durchschnitt sterben mit höherer Wahrscheinlichkeit, als Babys mit durchschnittlichem Gewicht.
- Größe von Flügeln bei Vögeln: Vögel mit überdurchschnittlich großen oder kleinen Flügeln haben eine schlechtere Flugfähigkeit.
Transformierende Selektion
Die transformierende Selektion sorgt für eine Veränderung von Merkmalen einer Population, die in eine Richtung vom Mittelwert der Population abweichen. Du bezeichnest sie deswegen auch als gerichtete Selektion. Der Selektionsdruck wirkt also einseitig.
Beispiele:
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Fluchtgeschwindigkeit bei kleinen Tieren: Je schneller kleine Tiere vor Fressfeinden fliehen, umso besser können sie überleben. Das sorgt mit der Zeit dafür, dass in der Population des Beutetiers die Geschwindigkeit der einzelnen Individuen steigt. Ein Beispiel sind kleine Tiefseefische, die von größeren Raubfischen gejagt werden. Je schneller sie schwimmen können, umso eher überleben sie.
- Künstliche Selektion bei Rinderrassen: Besondere Merkmale wie Milchleistung oder hoher Fettgehalt werden vom Menschen künstlich gefördert.
Disruptive Selektion
Die disruptive bzw. spaltende Selektion begünstigt Individuen, die in beide Richtungen vom Mittel abweichen. Hier haben also extreme Varianten Selektionsvorteile, während die Durchschnittsform benachteiligt ist.
Beispiele:
- Schnabelgröße bei Vögeln: Je nach vorhandener Nahrungsquelle sind unterschiedliche Schnabelgrößen von Vorteil. Ein feiner, dünner Schnabel ist beispielsweise vorteilhaft, um Insekten zu fangen und zu fressen. Ein kräftiger, dicker Schnabel ist hingegen von Vorteil, um Nüsse zu knacken. Der Mittelwert ist also hier den extremen Formen – dünner und dicker Schnabel – unterlegen.
Aus der disruptiven Selektion können auch neue Arten entstehen.
In unserem Video zur adaptiven Radiation erklären wir dir am Beispiel der Darwin Finken Schritt für Schritt die Artentstehung.
Selektion als Evolutionsfaktor
Im Laufe der Stammesgeschichte haben sich die Organismen verändert, um besser an ihre Umwelt angepasst zu sein. Wir Menschen zum Beispiel haben einen aufrechten Gang entwickelt. Es gibt verschiedene Mechanismen, um diese Entwicklungsvorgänge zu ermöglichen. Du sprichst auch von Evolutionsfaktoren.
Davon unterscheidest du fünf:
- Selektion
- Mutation
- Rekombination
- Gendrift
- Isolation
Laut der synthetischen Evolutionstheorie lassen sich die evolutionären Veränderungen auf die Zusammenarbeit dieser Faktoren zurückführen.
Selektion — häufigste Fragen
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Was ist Selektion?
Selektion ist ein Prinzip der Auslese unter Individuen in einer Population. Sie funktioniert nach dem Motto „survival of the fittest”. Das bedeutet, dass das am besten angepasste Individuum überlebt. Dieses kann sich somit fortpflanzen und die entsprechenden Gene an folgende Generationen weitergeben.
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Welche Selektionsformen gibt es?
Es werden drei Selektionsformen unterschieden:
– Die natürliche Selektion (natürliche Auslese durch die Umwelt)
– Die sexuelle Selektion (Fortpflanzungserfolg eines Individuums)
– Die künstliche Selektion (gezielte Auslese durch den Menschen)
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Was für Selektionstypen gibt es?
Jede Selektionsform lässt sich in drei Selektionstypen unterteilen:
– Die stabilisierende Selektion
– Die transformierende Selektion
– Die disruptive Selektion
Sie beschreiben, in welche Richtung der Selektionsdruck wirkt.
Evolutionsfaktoren
Mehr über die einzelnen Evolutionsfaktoren und ihr Zusammenspiel untereinander erfährst du in unserem Video zu den Evolutionsfaktoren, bis gleich!
