Darwins Urenkel
Die Antriebskräfte der Evolution

Biologen erforschen die Grundlagen des Artenwandels. Dabei stoßen sie immer wieder auf erstaunliche Phänomene. Über die wesentlichen Begriffe der Evolutionsforschung – und warum sie jetzt wieder so viel Aufmerksamkeit erhalten.
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DÜSSELDORF. Hinter allen natürlichen Veränderungsprozessen in der belebten Natur stehen Faktoren der Evolution, die den Wandel der Arten erst begreifbar machen. Nach der modernen „synthetischen Evolutionstheorie“ sind dies im Wesentlichen Rekombination, Mutation und Selektion. Den Begriff der „natürlichen Auslese“ („natural selection“) führte Charles Darwin bereits in seinem vor 150 Jahren veröffentlichten Werk „On the Origin of Species“ ein, während er von den genetischen Bedingungen und Folgen dieses Prozesses, also den anderen Evolutionsfaktoren, noch keine konkrete Vorstellung haben konnte.

Darwin veranschaulicht diesen Begriff durch den Vergleich mit der Auslese, die ein Hundezüchter trifft. Er wählt nach seinen Zielvorstellungen gezielt ein Merkmal aus, das in der neuen Rasse besonders ausgeprägt sein soll, zum Beispiel kleine Ohren. Um dies zu erreichen, „kreuzt er Rüden und Hündinnen mit den kleinsten Ohren. Züchter taten das auf Basis von Erfahrungen, schon lange bevor Biologen von Evolution, geschweige denn Genen sprachen.

Bei der natürlichen Selektion (oder Auslese) nun fehlt der planende Züchter. Vereinfacht gesagt, setzen sich in der Natur auf Dauer die Merkmale durch, die unter den gegebenen Bedingungen am vorteilhaftesten für die Träger sind, das heißt, ihnen den größten Fortpflanzungserfolg erlauben. Die Zuchtwahl trifft nicht der Züchter, sondern die Natur selbst anhand der Selektionsfaktoren.

Kleine Körperanhänge (wie die Ohren) haben sich im Verlauf der Evolutionsgeschichte zum Beispiel bei Tieren in kälteren Gebieten durchgesetzt, die dadurch weniger Wärme verlieren, während in warmen Gebieten große Ohren die Transpiration erleichtern. Die Temperatur ist in diesem Fall der Selektionsfaktor. In einem anderen Fall könnten es die Luftfeuchtigkeit oder die Windverhältnisse sein. Man unterscheidet Selektionsfaktoren, die mit der unbelebten Natur zu tun haben, von solchen, die von anderen Lebewesen abhängen (zum Beispiel das Nahrungsangebot). Die Umweltbedingungen eines Lebensraums und damit die Selektionsfaktoren sind oft sogar auf engstem Raum sehr unterschiedlich. So kann es auch innerhalb einer Art deutliche Abweichungen (Variabilität) der genetischen Veranlagung zwischen den Individuen geben.

Die Temperatur ist ein Selektionsfaktor, der durch den Klimawandel stark in den Fokus der Forschung kommt. Am Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM Geomar) in Kiel wird die Auswirkung verschiedener Meerestemperaturen auf Seegras erforscht. Die Pflanze „Zostera marina“ ist rund um den Globus zu finden: von Kalifornien über Alaska bis zum Weißen Meer, zur Adria-Region und Ostsee. Bei all diesen Beständen handelt es sich immer um dieselbe Art. Diese große Verbreitung einer einzigen Art belegt deren hohe Anpassungsfähigkeit. In den von ihr besiedelten Gewässern herrschen nicht nur sehr verschiedene Temperaturen, auch der Salzgehalt der Habitate ist sehr unterschiedlich.

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