Isolation und Artbildung

Die Individuen einer Population pflanzen sich untereinander fort und tauschen so ständig Allele aus. Wird dieser Austausch unterbrochen, können sich Teilpopulationen unabhängig voneinander verändern.

• Genfluss:Austausch von Allelen zwischen Populationen durch Fortpflanzung und Wanderung; er hält die Genpools einander ähnlich.
• Isolation:Unterbrechung des Genflusses; jede Teilpopulation verändert ihren Genpool dann eigenständig durch Mutation, Rekombination, Selektion und Gendrift.
• Reproduktive Isolation:Individuen zweier Populationen können sich nicht mehr erfolgreich miteinander fortpflanzen; ihre Genpools bleiben dann auch ohne räumliche Trennung getrennt.
• Allopatrische Artbildung:Eine geografische Barriere wie ein Gebirge oder ein Meeresarm trennt eine Population (Separation); die Teile entwickeln sich getrennt, bis bei erneutem Kontakt reproduktive Isolation besteht. Beispiel: Knallkrebse beiderseits der Landenge von Panama.
• Sympatrische Artbildung:Artbildung ohne räumliche Trennung im selben Gebiet — bei Pflanzen oft durch Polyploidie: Ein Fehler bei der Meiose verdoppelt den Chromosomensatz, und die neue Pflanze bildet mit der Ausgangsform keine fruchtbaren Nachkommen mehr.
• Apfelfliege:Die Larven von Rhagoletis pomonella lebten in Nordamerika in Weißdornfrüchten; seit dem 19. Jahrhundert besiedelt ein Teil der Fliegen Äpfel. Die Fliegen paaren sich auf ihrer Wirtsfrucht, Äpfel reifen früher — der Genfluss zwischen beiden Gruppen ist stark eingeschränkt.

Reproduktive Isolation beruht auf verschiedenen Mechanismen. Man ordnet sie danach, ob sie vor oder nach der Entstehung der Zygote wirken.

• Präzygotisch vor der Paarung:Die Partner treffen oder erkennen sich nicht: ökologische Isolation (verschiedene Lebensräume), zeitliche Isolation (verschiedene Fortpflanzungszeiten), ethologische Isolation (verschiedenes Balzverhalten, Gesang, Duftstoffe).
• Präzygotisch bei der Befruchtung:Paarung oder Befruchtung scheitern: mechanische Isolation (Geschlechtsorgane oder Blütenbau passen nicht), gametische Isolation (Ei- und Spermienzellen erkennen einander nicht und verschmelzen nicht).
• Postzygotisch:Eine Zygote entsteht, der Hybrid gibt aber keine Allele weiter: Hybridsterblichkeit (Hybride sterben früh) oder Hybridsterilität (Hybride sind unfruchtbar).
• Adaptive Radiation:Aus einer Stammform entstehen durch wiederholte Artbildung in kurzer Zeit viele Arten, die verschiedene Nahrungsquellen und Lebensräume nutzen — etwa die Darwinfinken auf Galápagos oder Hunderte Buntbarscharten im Victoriasee.
• Biodiversität:Jede heutige Art geht auf die Aufspaltung früherer Arten zurück; Artbildung ist damit der Ursprung der Artenvielfalt.

Neun echte Fälle, sieben Barrieren: Wähle unten eine Fallkarte und klicke dann auf die Barriere, an der der Genfluss zwischen den beiden Formen abbricht. An manche Barriere gehören zwei Karten. Mit „Zuordnung prüfen“ siehst du, was stimmt — und warum.

Halte fest: Präzygotische Barrieren wirken, bevor eine Zygote entsteht: Die Partner treffen sich nicht (ökologisch, zeitlich), erkennen sich nicht (ethologisch), passen nicht zusammen (mechanisch) oder ihre Keimzellen verschmelzen nicht (gametisch). Postzygotische Barrieren wirken erst beim Hybrid: Er stirbt früh oder bleibt unfruchtbar. In jedem Fall gelangen keine Allele dauerhaft von einem Genpool in den anderen.