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Dr. Fischs Bio­kurs für Aquarianer

Etwa jeden Monat gibt es ein neues Thema.

 

Evolution

© Dr. Jörg Vierke

Die Evolutionslehre ist die umfassendste Theorie im Bereich der Biologie. Für alle anderen biologi­schen Disziplinen ist sie von entscheidender Be­deutung. Sie befasst sich mit der Abstammung der Lebewesen und sucht nach den ihnen zugrunde liegenden allgemeinen Gesetzmäßigkeiten. Seit Charles Darwin weiß man, dass sich alle Arten im Verlauf langer Zeiträume aus anderen, zumeist einfacheren Formen entwickelt haben. Die ent­scheidenden Evolutionsfaktoren sind Überpro­duktion, Mutabilität, Selektion und Isolation.

Die Regenbogenfische (hier Melanotaenia maccullo­chi) stammen ursprünglich von Meeresfischen ab; sie haben sich im Süßwasser "eingenischt".

Annidation (Einnischung)

Die Gesamtheit aller Umweltfaktoren, die für die Exi­stenz einer Art wichtig sind, wird als die "ökologische Nische" dieser Art bezeichnet. Eine Mutation kann bewirken, dass sein Träger und seine mit eben diesem Merkmal ausgezeichneten Nachkommen auf einen Umweltfaktor anders reagieren als die übrigen Artge­nossen. Dann hat dieses veränderte Lebewesen die Möglichkeit, in einer etwas anderen als der ursprüng­lichen Umgebung zu existieren, es hat sich in einer neuen ökologischen Nische "eingenischt". Dieser Vorgang wird Annidation genannt. Beispiel: Viele Süßwasserfische stammen ursprünglich von marinen Fischen ab, die in Flussmündungen eingewandert sind und hier, getrennt von ihren Ursprungsformen, im Laufe vieler Generationen und über viele kleine Mutationen zu selbständigen Arten geworden sind.

Evolutive Trends

Obwohl die Evolution primär richtungslos verläuft, gibt es eine größere Anzahl von Regelmäßigkeiten im Evolutionsprozess, die man "evolutive Trends" nennt. Hier wird als wichtigster nur die Höherentwicklung genannt. Sie führt zu immer komplizierteren Lebewe­sen, die hierdurch immer besser ihrer Umwelt angepasst sind. Sie ermöglichte unter anderem, dass die ur­sprünglich streng ans Wasser gebundenen Tiere und Pflanzen sich immer mehr von diesem Medium frei machen konnten.

Gendrift (Alleldrift)

Das Zusammenwirken von Mutation und Selektion führt nur dann zur Angepasstheit der Art, wenn die Anzahl der Individuen genügend groß ist, da hier Wahrscheinlichkeitsgesetze wirksam sind. Bei kleine­ren Populationen kann der Zufall auch mal eine nachteilige Mutation begünstigen und zum Durch­bruch verhelfen. Solche kleinen Populationen existie­ren oft in Tümpeln oder auf Inseln, oder sie entstehen vorübergehend durch Seuchen, Waldbrände oder andere Katastrophen. Auch wenn kleine Gruppen von Vögeln oder andere Lebewesen durch Sturm oder auf andere Weise auf unbewohnte Inseln ver­schlagen werden, tritt dieser Effekt auf. Die zufällige Auswahl der Gründer-Individuen bestimmt dann, wei­che Erbfaktoren sich in der neu entstehenden Popu­lation befinden (Gründereffekt).

Geschlechtliche Zuchtwahl

Bei vielen Tierarten unterscheiden sich die Ge­schlechter. Solche Abweichungen in Größe, Form oder Farbe werden Sexualdimorphismus genannt (es ist spitzfindig und wenig hilfreich, diesen Begriff nur auf die Körperform zu beziehen, wie es gelegentlich versucht wird). Diese Merkmale sind zumeist (nicht immer!) als sexuelle Auslöser zu verstehen. Das Männchen benutzt sie bei der Werbung um die Gunst des Weibchens. Je deutlicher diese Merkmale sind, um so größer ist die Chance für das Männchen, seine Erbeigenschaften weiterzugeben. Die Selektion wird in diesem Fall also vom Weibchen vorgenommen; es betreibt geschlechtliche Zuchtwahl.

Isolation

Die Mitglieder einer Art sind dadurch ausgezeichnet, dass sie zumindest theoretisch eine gemeinsame Fort­pflanzungsgemeinschaft bilden. Durch Isolation kann eine Art in Teilpopulationen aufgespalten werden, die sich nun in unterschiedliche Richtungen weiterent­wickeln können. Die Isolation kann genetischer, geo­graphischer (durch im Laufe langer Zeiträume ent­standene Meere, Gebirge, Wüsten usw.) oder ökologischer Art (vgl. Annidation) sein, aber auch durch Verhaltensschranken oder durch jahreszeitliche Akti­vitätsunterschiede bedingt sein. So können nahe ver­wandte Arten, die in gemeinsamen Gebieten vorkom­men, durch verschiedene Fortpflanzungszeiten einander getrennt sein.

Die Evolution führt in vielen Fällen zu auffallenden Formen und Farbmustern. Man sollte es nicht glauben, in den Korallenriffen ihrer westatlantischen Heimatgewässer sind diese Königin-Engelfische (Holacanthus ciliaris) ausge­zeichnet getarnt. Gleichzeitig haben Artgenossen die Mög­lichkeit, sich am Farbmuster zu erkennen.

Kampf ums Dasein

Betta splendens-Zuchtformen entstehen durch Selektion. Die Züchter suchen Mutanten, die ihrem Zuchtziel entsprechen und züchten mit ihnen weiter.  So entstehen Tiere, die weder in der Farbe noch in der Beflossung der Naturform entsprechen.

Ein oft missverstandenes Schlagwort, das durch die Formulierung "Wettstreit um die beste Angepasstheit" verdeutlicht werden kann. Die Konkurrenz der Artan­gehörigen untereinander, die sich aus dem Nachkommensüberschuss zwangsläufig ergibt, bewirkt über die Selektion, dass nur die bestangepassten For­men ihr Erbgut weitergeben können. Der Kampf ums Dasein bezieht sich also nicht auf Ausrottungskämp­fe der Artangehörigen untereinander (hier bildet der Mensch eine unrühmliche Ausnahme!), sondern auf Angepasstheit im Hinblick auf Klima, Nahrung, Fort­pflanzungsrate, Resistenz gegen Krankheiten, aber natürlich auch auf Feindvermeidung, soweit es außerartliche Fressfeinde betrifft.

Mutation

Bei der Weitergabe des Erbgutes von einer Genera­tion zur folgenden kommt es aus verschiedenen Gründen immer wieder zu Übermittlungsfehlern (Mu­tationen). Vielfach sind mit derartigen Erbdefekten behaftete Individuen (Mutanten) von vorneherein nicht lebensfähig, zumindest aber wirken sich Muta­tionen in den allermeisten Fällen negativ für den Trä­ger aus. Eine günstige Wirkung haben nur sehr we­nige.

Mutationen sind immer reine Zufallsereignisse und in ihrer Richtung nicht zu steuern. Gewisse Umweltbe­dingungen wie Strahlung, Gifte u. a. führen allerdings zu einem vermehrten Auftreten (Steigerung der Mu­tationsrate).

Selektion (Auslese)

Der Kampf ums Dasein bewirkt in einer stabilen Um­welt und bei ihrem Lebensraum gut angepassten Ar­ten (es gibt keine schlecht angepasste Art!), dass alle vom Normaltyp durch Mutationen immer wieder auf­tretenden Extremformen rasch wieder verschwinden (stabilisierende Selektion). In sich langsam wandeln­den Umwelten, für viele Formen aber auch in stabilen Umwelten, ist die Anpassung noch zu steigern (bes­sere Tarnung, bessere Möglichkeiten der Nahrungs­beschaffung usw.). Dann wirkt ein einseitiger Selek­tionsdruck und führt zu abgeänderten Formen (trans­formierende Selektion).

Überproduktion an Nachkommen

Die überall im Pflanzen- und Tierreich zu beobach­tende Überproduktion an Nachkommen ist die Vor­aussetzung für die Selektion. Aus der Tatsache, dass die Zahl der Angehörigen einer Art über längere Zeiträume konstant bleibt, folgt, dass jedes Elternpaar letztlich nur durch zwei seiner Kinder ersetzt wird. Je größer der Nachkommensüberschuss, desto mehr Nachkommen werden (im Durchschnitt!) vor Er­reichen der Geschlechtsreife sterben, desto größer ist also die Konkurrenz.