Warum führt Mutation nicht alleine zur Bildung neuer Arten?
Hey wir haben gerade das Thema "Evolution" in Biologie. Wir hatten die Frage wieso Mutation nicht alleine zu einer neuen Art führt. Ich verstehe aber nicht ganz wieso das nicht so ist.
Es wäre lieb wenn mir das vielleicht jemand erklären könnte :)))
6 Antworten
Weil Mutationen nicht zielgerichtet auftreten, sondern zufällig. Eine Mutation allein erfüllt erst mal keinen "Zweck". Sie geschieht einfach. Damit Evolution stattfinden kann, d. h. eine Mutation sich als für das Überleben als Vorteil, als Nachteil oder neutral erweisen kann, muss ein weiterer Faktor ins Spiel kommen, nämlich die natürliche Selektion. Der Selektionsdruck ist dabei von den Umweltbedingungen abhängig. Gäbe es keinen Selektionsdruck, würden sich einfach nur im Lauf der Zeit Mutationen ansammeln, von denen jede die gleiche Überlebenswahrscheinlichkeit hätte. Allenfalls der Zufall in Form der genetischen Drift würde dann über die Häufigkeitsverteilung von Allelen im Genpool entscheiden.
Für die Veränderlichkeit der Arten ist also entscheidend, welche Auswirkung auf den Überlebenserfolg eine Mutation in Abhängigkeit von den herrschenden Umweltbedingungen hat. Eine Mutation erfüllt zunächst somit keinen Zweck. Sie kann sich aber in der jeweiligen Umwelt als vorteilhaft erweisen und durch den von außen wirkenden Selektionsdruck sekundär einen Zweck bekommen. Man sagt in diesem Zusammenhang auch, dass die Mutation eine Präadaptation ist. Schauen wir uns z. B. die Evolution der Tetrapoden (Landwirbeltiere) an. Tetrapoden atmen (bis auf wenige Ausnahmen) mit Lungen den atmosphärischen Sauerstoff. Weil die Evolution aber ungerichtet erfolgt ("ich will an Land gehen, also lass ich mir mal eben Lungen wachsen", das funktioniert nicht!) und weil es unmöglich ist, dass die Landwirbeltiere erst an Land gingen und dann Lungen entwickelten (Lungen sind nun mal die Voraussetzung dafür, an Land überleben zu können), müssen bereits die fischartigen Vorfahren der Landwirbeltiere im Wasser Lungen entwickelt haben. Genau das ist auch der Fall, wie es die Lungenfische (Dipnoi) als engste lebende Verwandte der Tetrapoden belegen. Die Entwicklung der Lungen bereits im Wasser war also eine Präadaptation, die den Nachfahren dieser Lebewesen später den Landgang ermöglichte.
Wir müssen uns aber daher die Frage stellen, weshalb die Vorfahren der Tetrapoden im Wasser Lungen entwickelt haben. Wie gesagt, kein Fisch konnte ja wissen, dass irgendwann einmal einer seiner Nachfahren ein Landbewohner werden würde - Evolution verläuft eben nicht zielgerichtet. Was hatte also ein wasserlebender Fisch von Lungen?
Auch hier erfolgten die für die Bildung der Lungen verantwortlichen Mutationen zufällig und zunächst ohne adaptativen Wert. Erst dadurch, dass das Besitzen von Lungen den Individuen in ihrer Umwelt einen Überlebensvorteil gegenüber jenen ohne Lungen brachte, erhielten die Lungen (und somit die ihnen zugrunde liegenden Mutationen) einen Anpassungswert. Die Lungen erwiesen sich als Vorteil, weil damit zusätzlich Luftsauerstoff geatmet werden konnte, was in sauerstoffarmen oder ephemeren (periodisch austrocknenden) Gewässern ein Vorteil war. Der "ursprüngliche" Zweck der Lungen war also eine Anpassung an Gewässer mit niedrigem Sauerstoffgehalt. Diese Präadaptation konnten die ersten Landwirbeltiere ausnutzen, indem sie die Lungen für einen ganz anderen Zweck "umfunktionierten", nämlich für den Landgang. Eine solche "Zweckentfremdung" nennt man auch Exaptation.
Erst das Wechselspiel aus Mutation (die zu erhöhter Variabilität führt) und natürlicher Selektion führt dazu, dass Arten veränderlich sind, d. h. sich immerfort an ihre Umgebung anpassen oder, sofern sie sich nicht anpassen können, aussterben.
Damit neue Arten entstehen, muss aber noch etwas anderes geschehen. Es muss zur Isolation kommen, d. h. eine Population muss aus den unterschiedlichsten Gründen in zwei Teilpopulationen getrennt werden, sodass eine genetische Vermischung (Panmixie) nicht mehr möglich ist. Erst Isolation führt dazu, dass sich im Lauf der Zeit durch unabhängige Entwicklung Mechanismen bilden, die eine Fortpflanzung von Individuen der zwei verschiedenen Teilpopulationen miteinander auch dann noch verhindern, wenn die eigentliche Isolationsbarriere verschwunden ist. Je nach den geographischen Beziehungen zueinander unterscheiden wir drei verschiedene Artbildungsprozesse: Allopatrie (Artbildung in geographisch getrennten Lebensräumen), Parapatrie (Artbildung in aneinander angrenzenden Lebensräumen) und Sympatrie (Artbildung in einem gemeinsamen Lebensraum). Bei letzterem erfolgt die Isolation nicht durch eine geographische Barriere (Fluss, Gebirge usw.), sondern dadurch, dass die Teilpopulationen unterschiedliche ökologische Nischen besetzen. Die zur Isolation führenden Mechanismen können prä- oder postzygotisch sein. Als präzygotische Isolation bezeichnet man alle Mechanismen, welche die Paarung und bzw. oder die Befruchtung verhindern, z. B. unterschiedliches Paarungsverhalten, verschiedene Chromosomenanzahl oder Inkompatibilität der Geschlechtsorgane. Postzygotische Isolationsmechanismen sind all jene Mechanismen, die nach der Befruchtung wirken, die z. B. die Einnistung der Zygote verhindern, zum Absterben der Embryonen führen oder dazu, dass der Nachwuchs unfruchtbar ist.
Artbildung setzt also nicht nur voraus, dass Mutationen auftreten. Es sind auch die natürliche Selektion und Isolation notwendig, um neue Arten entstehen zu lassen.
Die erste Frage, die man sich stellen muss ist: Wäre die Mutation als solche überhaupt lebensfähig?
Selbst bei Viren oder Bakterien bedeutet eine Mutation nicht zwangsläufig, dass ein neuer Stamm oder Subtyp entsteht.
Eine Mutation kann so ausfallen, dass dadurch andere wichtige Systeme in Mitleidenschaft gezogen werden. In diesem Zusammenhang kann dann ein Organismus nicht lebensfähig sein oder gegenüber anderen Individien benachteiligt sein.
Eine Anpassung kann dann nicht erfolgen und diese Mutation stirbt aus. Das bedeutet, dass eine Mutation einen evolutionären Vorteil mit sich bringen muss, um sich irgendwie durchzusetzen
Ich würde sagen, die Behauptung ist falsch. Eine neue Art hat sich dann gebildet, wenn sie sich nicht mehr mit der ursprünglichen Art kreuzen lässt. Hier findest du eine Reihe von Beispielen, wie das passieren kann: https://fragen-raetsel-mysterien.ch/darwins-evolutionstheorie/#Evolution_5
Ich würde sagen, bei 5.2, 5.3, 5.5 und 5.6. kann das durch eine Reihe Mutationen passieren.
Da Mutationen erstens nicht immer phänotypisch werden, 2. nicht immer vererbt werden und 3. eine Art in den meisten Fällen nicht in einer solchen Weise verändern, dass sie dadurch einen Selektionsvortel gegenüber anderen hat
nun eine Mutation kann auch dazu führen dass die neue Spezies den herrschenden Lebensbedingungen nicht geeignet ist sprich vor Geschlechtsreife sein Leben beendet was zum Aussterben führt Thema natürliche Auslese
ja aber wenn die Mutation zum Vorteil fürs Überleben ist, kann diese sich dann nicht durchsetzen ohne weitere Evolutionsfaktoren?