Evolutionsdynamik?
Wie könnten sich die unterschiedlichen Evolutionsraten verschiedener Taxa innerhalb derselben ökologischen Nische auf molekularer Ebene manifestieren, und welche molekularen Mechanismen könnten diese Variationen erklären? Wie interagieren epigenetische Veränderungen mit genetischen Regulationsnetzwerken und Umweltfaktoren, um die Evolutionsgeschwindigkeit zu modulieren, und welche Rolle spielen sie bei der Anpassung und Diversifikation von Arten?
3 Antworten
Wie könnten sich die unterschiedlichen Evolutionsraten verschiedener Taxa innerhalb derselben ökologischen Nische auf molekularer Ebene manifestieren
Eine ökologische Nische kann in einem Ökosystem nur von einer Art besetzt werden. Zwei verschiedene Taxa können nicht exakt dieselbe ökologische Nische besetzen, weil die direkte Konkurrenz zur Verdrängung der konkurrenzschwächeren Art durch die konkurrenzstärkere führt (Konkurrenzausschlussprinzip). Eine Co-Existenz ist nur möglich, wenn die beiden Arten ihre jeweiligen ökologischen Nischen so stark abwandeln, dass sie der direkten Konkurrenz zueinander weitgehend entgehen, indem sie eine Ressource (z. B. Nahrung) zeitlich, räumlich oder zu verschiedenen Anteilen unterschiedlich nutzen. Das bezeichnet man als Nischendifferenzierung. Artengemeinschaften, welche eine ähnliche (aber eben nicht exakt gleiche) Lebensweise führen, werden Gilden genannt. So gibt es z. B. eine "Gilde der Fleischfresser".
Bei co-evolutiven Prozessen (also wechselseitigen Anpassungen) wie z. B. in Räuber-Beute-Beziehungen oder Wirt-Parasit/Pathogen-Dynamiken können natürlich unterschiedliche Evolutionsraten existieren. So ist die Evolutionsrate bei Krankheitserregern oft höher als bei den Wirten. Das liegt zum einen daran, dass die DNA-Polymerasen der Prokaryoten (Bakterien) keine Proofreading-Funktion besitzen und die DNA bei ihnen folglich schneller mutiert. Zum anderen liegt es aber auch an ihrer kürzeren Generationszeit. Die unterschiedlichen Mutationsraten von Pathogen und Wirt spielen für das Wettrennen miteinander aber keine Rolle, da die Krankheitserreger zwar schneller mutieren, der Selektionsfaktor in diesem Fall aber von den Wirten ausgeht, genauer von denen, die zufällig Allele evolvieren, die Resistenz vermitteln.
Wie interagieren epigenetische Veränderungen mit genetischen Regulationsnetzwerken und Umweltfaktoren, um die Evolutionsgeschwindigkeit zu modulieren, und welche Rolle spielen sie bei der Anpassung und Diversifikation von Arten?
Die Epienetik ist eine sehr junge Forschungsdizsiplin und entsprechend wenig wissen wir bislang darüber. Erst jüngst erschien z. B. eine Studie, wonach sich die epigenetischen Muster von Tüpfelhyänen je nach Rang in der Gesellschaft unterscheiden (Vullioud et al. 2024) und der Rang hat natürlich auch Auswirkungen auf den Fortpflanzungserfolg, also letztendlich den evolutiven Erfolg des Individuums.
Puh, das ist zu viel für eine schriftliche Antwort auf GF.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/
Deine Anlaufstelle für Forschung.
Vieles was du beschreibst ist wenig erforscht. Eines der Spannendsten Gebiete in der Genetik und Biochemie.
Die Ausmaße der Epigenetik sind uns noch nicht bekannt aber einige Studien dazu sind recht spannend.
Hatte mal ein paper gelesen das sich um die Epigenetik von Rauchern dreht:
Kinder aus Familien mit Raucher-Eltern, haben sich im späteren Leben eher einen Partner/in gesucht, der/ die ebenfalls Raucher-Eltern hatte. Völlig unabhängig ob die Kinder im Laufe ihres Lebens selbst Raucher sind/waren.
Das war eine statistische Analyse mit dehr großen Datensätzen und die Ergebnisse waren recht eindeutig (Konfidenzniveau 1-alpha)
die unterschiedlichen Evolutionsraten verschiedener Taxa innerhalb derselben ökologischen Nische
Schlag mal nach, wie eine ökologische Nische definiert ist.
Damit ergibt die Frage gar keinen Sinn.