Adaptive Radiation

Fach Fach

Klasse 9

Autor Joker2017

Veröffentlicht am 16.07.2018

Schlagwörter

Adaptive Radiation

Zusammenfassung

Dieses Referat befasst sich mit der Thematik der adaptiven Radiation aus dem Bereich der Evolutionsbiologie. Es wird sowohl auf das klassische Modell, als auch auf die ökologische Artenbildung eingegangen.

Bei der adaptiven Radiation handelt es sich um die Auffächerung einer nur wenig spezialisierten Art in zahlreiche intensiver spezialisierte Arten. Hierbei werden die spezifischen Anpassungen an Umweltsituationen herausgebildet. Die adaptive Radiation ist ein wichtiger Teil der Evolutionsbiologie. Bei der adaptiven Radiation verschiebt sich die ökologische Nische, bei den Typen, welche neue Merkmale haben. Durch diesen Prozess werden neue Arten gebildet.

Dies ist einer der grundlegenden Mechanismen in der Evolutionsbiologie. Hauptvorgang ist die genetische Variation sowie die Selektion innerhalb einer Population. Beispiele sind dünn besiedelte Gegenden, wie vulkanische Inseln oder auch Seen. Zunächst befinden sich dort in der Regel nur wenige Arten. Dies bedeutet für zugewanderte Arten, dass sie nur wenig Konkurrenz haben, was das Gebiet für sie interessant macht. Dies hat zur Folge, dass oft innerhalb von mehreren Tausend Jahren viele neue Arten gebildet werden. Hierzu muss der Lebensraum jedoch neu entstanden sein und zunächst dünn besiedelt sein. Nur dann geht der Evolutionsprozess so schnell voran, wie oben beschrieben.

Eine neue Art, welche einen neuen Lebensraum erstmalig besiedelt ist in der Regel relativ unspezialisert. Dies ist nicht ungewöhnlich für Erstarten, im Gegenteil. Des Weiteren sind bereits spezialisierte Arten meistens anspruchsvoller, als unspezialisierte Arten. Für die neue Art bedeutet dies, dass sie die vorhandenen Ressourcen mit kleiner Effizienz ausnutzen kann.

Dies ist wichtig, sobald die Population soweit gewachsen ist, dass es Konkurrenten innerhalb der eigenen Art gibt. Denn ab diesem Moment gibt es einen Selektionsdruck innerhalb der Art „nur die Starken überleben“. Eine Steigerung der Effizient kann auf unterschiedliche Art und Weise erlangt werden. Es können neue Merkmale gebildet werden oder bereits bestehende verändert werden. Interessant ist, dass die neuen Arten manchmal auch Merkmale entwickeln, welche ähnlichen denen sind, die bei vorab spezialisierten Arten an anderen Orten bereits bekannt waren. Sie belegen also ähnliche ökologische Nischen und verschaffen sich so Vorteile.

Die klassische adaptive Radiation

Die Evolutionsforscher Ernst Mayer und Theodosius Dobzshansky haben ein Modell entwickelt, nach dem zu der Trennung einer Art in der Regel eine Aufteilung in geografisch geliederte Teillebensräume erfolgen muss. Bei Inselgruppen wird Beispielsweise Art A auf der ersten Insel und Art B auf der zweiten Insel angesiedelt. Hierdurch steigt im Laufe der Zeit die Artenvielfalt auf der gesamten Inselgruppe. Diese treten später mit anderen Arten in Kontakt und vermischen entweder oder bleiben getrennt und existieren nebeneinander. Der letztere Fall ist der, wo sich zwei Arten „gebildet“ haben. Dieser Vorgang kann sich mehrfach wiederholen, so dass nach und nach immer mehr neue Arten entstehen können.

Ökologische Artenbildung

Neben dem zuvor beschriebenen Modell der klassischen adaptiven Radiation, gibt es zahlreiche weitere Modelle, welche zur Entstehung und Entwicklung von neuen Arten führen können. Dies kann auch bei räumlichen Kontakt mit der ursprünglichen Population der Fall sein. Hierfür ist zunächst eine Selektion wichtig, welche sich in verschiedene Richtungen ausprägt. Ein Beispiel ist eine Art, welche sich vorwiegend von mittelgroßen Tieren ernährt. Wenn sich diese Population nun in einer Umgebung mit vielen sehr kleinen und sehr großen Beutetieren befindet, so muss sie sich an diese Umgebung anpassen. Eine nicht geteilte Population hätte hier ein Problem, da sich die Vorteile und die Nachteile von beiden Spezialisierungsmöglichkeiten gegenseitig aufheben. Wird die Population jedoch zu Beginn in zwei Populationen aufgeteilt, so kann sich jede der beiden Populationen auf eine Beutetiergröße spezialisieren. Dies verstärkt insgesamt die Überlebensfähigkeit dieser Art.

Es sind für die Entwicklung jedoch Fallunterscheidungen nötig. Entweder die beiden Arten entwickeln sich getrennt voneinander, obwohl sie sich auf Nachbarinseln befinden und insgesamt nicht weit voneinander entfernt sind oder die Arten paaren sich mit Partnern, welche eine ähnliche Merkmalsausprägung besitzen. Die Trennung ist in einem solchen Fall nur noch durch ökologische Aspekte gegeben.

Verschiebung von biologischen Merkmalen

Bei dem Prozess der ökologischen Bildung von Arten, sind es die Unterschiede der sich bildenden Arten, welche die eigentliche Artentrennung verursacht. Wenn sich zwei Arten nach dem klassischen Modell der adaptiven Radiation bilden, unterscheiden sie sich in der Regel nur wenig voneinander. Dies kann durch den Zufall begründet sein oder auch dadurch, dass die Inseln den Arten unterschiedliche Möglichkeiten zur Entwicklung geben. Die entstehenden Arten weisen oftmals sehr intensive und beeindruckende Möglichkeiten zur Anpassung an ihre Umgebung auf. Vorab getrennte Populationen kommen einige Zeit später wieder in Kontakt miteinander. Dies führt auch häufig zu einer Merkmalsverschiebung. Durch eine solche, werden sich vorher stark ähnelnde Arten immer unähnlicher. Sie weisen nach und nach immer größer werdende Unterschiede zwischen den Merkmalen auf.

Populationen oder Individuen, welche sich besonders ähnlich sind, stehen oftmals in großer Konkurrenz zu einander. Dies liegt beispielsweise an dem gleichen Fressverhalten und Revierverhalten. Durch eine Merkmalsverschiebung, können sich konkurrierende Populationen einen vorhandenen Lebensraum untereinander aufteilen und so auf diese Art die Konkurrenz mindern und „friedlich“ nebeneinander existieren. In manchen Fällen entstehen bei Inselgruppen und unterschiedlichen Populationen unabhängig voneinander Arten mit einer identischen Spezialisierung. Diese Sonderfälle wurden unter anderem von Evolutionsbiologen bei afrikanischen Seen und in Nordamerika entdeckt. Um eine Merkmalsverschiebung eindeutig zu beweisen, muss der Nachweis einer Konkurrenz unter den jeweiligen Populationen gebracht werden. Dies gestaltet sich oftmals sehr schwierig, sodass manchmal Zweifel an einer Merkmalsverschiebung bleiben.