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31.4:

Grenzen der natürlichen Selektion

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Limits to Natural Selection

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Natürliche Selektion kann zu beeindruckenden Anpassungen der Organismen an ihre Umwelt führen, wie z. B. die Tarnung dieser Motten, die sie vor Raubvögeln schützt. Allerdings resultiert natürliche Selektion nicht immer in optimalen Anpassungen. Tatsächlich beschränken mehrere Faktoren die natürliche Selektion und stehen im Weg zu einer perfekten Anpassung. 1. Natürliche Selektion kann sich nur in den verfügbaren phänotypischen Variationen vollziehen. Z. B. kann eine Vogelpopulation sich nicht so entwickeln, dass sie schneller fliegen, wenn es das Allel im Genpool nicht gibt oder nicht durch Genfluss oder Mutation eingeführt wird. Außerdem ist natürliche Selektion beschränkt durch Eigenschaften von entfernten Vorfahren. Z. B. haben sich Vögel aus nicht-fliegenden Vertebraten mit vier Extremitäten entwickelt. Mit Eigenschaften, von entfernten Vorfahren, die es unwahrscheinlich machten, dass sich Flügel entwickeln würden. Stattdessen hat die stetige Anpassung des vorhandenen Extremitätenpaares das Fliegen ermöglicht. 3. Selektion vollzieht sich auf der Ebene der Organismen und nicht an einzelnen Eigenschaften. Das führt oft zu Kompromissen, wobei eine Eigenschaft durch die Entwicklung einer anderen leidet. Der Strauß z. B. hat lange Beine und einen großen Körper, der vorteilhaft für seine Umgebung ist. Der massive Körper ist allerdings zu schwer zum Fliegen.

31.4:

Grenzen der natürlichen Selektion

Organismen, die gut an ihre Umwelt angepasst sind, haben bessere Chancen, zu überleben und sich fortzupflanzen. Die natürliche Selektion führt jedoch nicht zu perfekt angepassten Organismen. Mehrere Faktoren begrenzen die natürliche Selektion.

Zum einen kann die natürliche Selektion nur auf die vorhandene genetische Variation wirken. Hypothetisch könnten rote Stoßzähne das Überleben der Elefanten verbessern, indem sie Wilderer, die Elfenbein suchen, abschrecken. Wenn es jedoch keine Genvarianten oder Allele für rote Stoßzähne gibt, kann die natürliche Selektion das Vorkommen von roten Stoßzähne nicht erhöhen. Das Allel muss zuerst existieren oder durch eine Mutation entstehen.

Trade-offs (Austauschbeziehungen) schränken die natürliche Selektion ebenfalls ein. Während ein Allel für rote Stoßzähne vor Wilderei schützen kann, könnte es die Stoßzähne auch brüchig machen und somit weniger nützlich für den Kampf und die Futtersuche sein.

Auf der genomischen Ebene gibt es Trade-offs, weil die natürliche Selektion auf Individuen und nicht auf Allele wirkt. Benachbarte Gene auf demselben Chromosom sind oft miteinander verbunden und werden zusammen vererbt. Wenn ein Allel für rote Stoßzähne mit einem Allel, das Unfruchtbarkeit verursacht, vererbt wird, könnten rote Stoßzähne verschwinden, da die vererbte Kombination mehr schadet als nützt.

Intermediäre Merkmale können auch die natürliche Selektion einschränken. Stellen Sie sich eine Elefantenpopulation mit drei Varianten von Stoßzähnen vor: traditionelle, rote und rosafarbene Stoßzähne. Die rosafarbenen Stoßzähne können wie die traditionellen Stoßzähne von Wilderern begehrt sein und wie die roten Stoßzähne brüchig sein. Die Schädlichkeit des Zwischenphänotyps könnte den Übergang von traditionellen zu roten Stoßzähnen in Populationen der Elefanten einschränken.

Während die natürliche Selektion im Allgemeinen die Überlebens- und Reproduktionsfähigkeit einer Population erhöht, könnten andere evolutionäre Mechanismen den entgegengesetzten Effekt haben. Schädliche Allele könnten eingeführt werden und hilfreiche Allele könnten durch Migration (d.h. Genfluss) oder Zufallsereignisse (d.h. Gendrift), wie z.B. Naturkatastrophen, vernichtet werden. Die Evolution bewegt sich nicht in Richtung der Perfektion, sondern ist eine Folge des gemeinsamen Drucks auf Bevölkerungen.

Suggested Reading

Al-Shawaf, Laith, and Kareem Zreik. 2017. “Richard Dawkins on Constraints on Natural Selection.” Encyclopedia of Evolutionary Psychological Science, 1–5. [Source]

Barton, Nick, and Linda Partridge. 2000. “Limits to Natural Selection.” BioEssays 22 (12): 1075–84. [Source]