ALLOPATRISCHE SPEZIATION: PROZESS UND BEISPIELE - BIOLOGIE - 2025

Die allopatrische Speziation oder geografische Speziation ist eine Art von Speziation, die aufgrund der geografischen Isolation zwischen biologischen Populationen derselben Art auftritt. "Allopatric" leitet sich von den griechischen Allos ab, was "getrennt" bedeutet, und patris, was "Land" bedeutet.

Während dieser Speziation wird eine Population durch eine geografische Barriere geteilt. Für terrestrische Organismen könnte diese Barriere eine Bergkette oder ein Fluss sein. Im Gegensatz dazu wäre eine Landmasse eine geografische Barriere für eine Population von Wasserorganismen.

Kaibab-Eichhörnchen, Beispiel für allopatrische Speziation

Im Laufe der Zeit unterscheiden sich die Individuen in den Populationen auf beiden Seiten der Barriere. Einige dieser Unterschiede können sich in der Reproduktionsbiologie der Art widerspiegeln, so dass sich die beiden Populationen nicht mehr kreuzen können, wenn sie durch Entfernen der Barriere wieder zusammenkommen. Sie werden dann als separate Arten betrachtet.

Allopatrische Speziation kann auftreten, selbst wenn die Barriere etwas "porös" ist, dh selbst wenn einige Individuen die Barriere überqueren können, um sich mit Mitgliedern der anderen Gruppe zu paaren.

Damit eine Speziation als "allopatrisch" betrachtet werden kann, muss der Genfluss zwischen zukünftigen Arten stark reduziert werden, er muss jedoch nicht vollständig auf Null reduziert werden.

Die Speziation ist ein schrittweiser Prozess, bei dem sich Populationen zu verschiedenen Arten entwickeln. Eine Art an sich ist definiert als eine Population, deren Individuen sich kreuzen können.

Während der Speziation bilden Mitglieder einer Population zwei oder mehr verschiedene Populationen, die sich nicht mehr miteinander reproduzieren können.

Schritte der allopatrischen Speziation

Geografischer Wandel

Im ersten Schritt trennt ein geografischer Wandel die Mitglieder einer Bevölkerung in mehr als eine Gruppe. Solche Veränderungen könnten beispielsweise die Bildung eines neuen Gebirges oder einer neuen Wasserstraße oder die Entwicklung neuer Schluchten umfassen.

Menschliche Aktivitäten wie Tiefbau, Landwirtschaft und Umweltverschmutzung können sich auf das Lebensumfeld auswirken und dazu führen, dass einige Mitglieder der Bevölkerung migrieren.

Genetische Mutationen

Verschiedene genetische Mutationen treten auf und reichern sich im Laufe der Zeit in verschiedenen Populationen an. Unterschiedliche Variationen in den Genen können zu unterschiedlichen Merkmalen zwischen den beiden Populationen führen.

Unterscheidung zwischen Populationen

Die Populationen werden so unterschiedlich, dass sich die Mitglieder jeder Population nicht mehr vermehren und fruchtbare Nachkommen hinterlassen können, obwohl sie sich zur gleichen Zeit im selben Lebensraum befinden. In diesem Fall ist eine allopatrische Speziation aufgetreten.

Beispiele

Fruchtfliege

Ein typisches Beispiel für die Speziation ist ein Experiment mit Fruchtfliegen, bei dem die Population absichtlich in zwei Gruppen aufgeteilt wurde und jede eine andere Ernährung erhielt.

Nach vielen Generationen sahen die Fliegen anders aus und zogen es vor, sich mit den Fliegen ihrer eigenen Gruppe zu paaren. Wenn diese beiden Populationen lange Zeit auseinander gingen, könnten sie durch allopatrische Speziation zu zwei verschiedenen Arten werden.

Kaibab Eichhörnchen

Vor ungefähr 10.000 Jahren, als der Südwesten der Vereinigten Staaten weniger trocken war, unterstützten die Wälder in der Gegend eine Population von Baumeichhörnchen, aus deren Ohren Haarbüschel sprossen.

Eine kleine Population von Baumhörnchen, die auf dem Kaibab-Plateau des Grand Canyon lebten, wurde geografisch isoliert, als sich das Klima änderte, was dazu führte, dass Gebiete im Norden, Westen und Osten zur Wüste wurden.

Nur ein paar Meilen südlich lebten die restlichen Eichhörnchen, bekannt als Abert-Eichhörnchen (Sciurus aberti), aber die beiden Gruppen wurden durch den Grand Canyon getrennt. Das Kaibab-Eichhörnchen (Sciurus kaibabensis) ist auf dem Weg, eine neue Art zu werden.

Während seiner langjährigen geografischen Isolation hat sich die kleine Population der Kaibab-Eichhörnchen auf verschiedene Weise von den weit verbreiteten Abert-Eichhörnchen getrennt.

Die vielleicht offensichtlichsten Veränderungen sind in der Hautfarbe. Das Kaibab-Eichhörnchen hat jetzt einen weißen Schwanz und einen grauen Bauch, im Gegensatz zum grauen Schwanz und dem weißen Bauch des Abert-Eichhörnchens.

Biologen glauben, dass diese überraschenden Veränderungen bei Kaibab-Eichhörnchen als Ergebnis eines Evolutionsprozesses entstanden sind, der als Gendrift bezeichnet wird. Einige Wissenschaftler betrachten das Kaibab-Eichhörnchen und das Abert-Eichhörnchen als unterschiedliche Populationen derselben Art (S. aberti).

Da jedoch die Kaibab- und Abert-Eichhörnchen reproduktiv voneinander isoliert sind, haben einige Wissenschaftler das Kaibab-Eichhörnchen als eine andere Art (S. kaibabensis) klassifiziert.

Porto Santo Kaninchen

Allopatrische Speziation kann relativ schnell auftreten. Auf Porto Santo, einer kleinen Insel vor der Küste Portugals, wurde eine Kaninchenpopulation freigelassen. Da es auf der Insel keine anderen Kaninchen, Konkurrenten oder Raubtiere gab, blühten die Kaninchen auf.

Im 19. Jahrhundert unterschieden sich diese Kaninchen deutlich von ihren europäischen Vorfahren. Sie waren nur halb so groß (sie wogen etwas mehr als 500 g), hatten ein anderes Farbmuster und einen nächtlicheren Lebensstil.

Vor allem scheiterten Versuche, Porto Santo-Kaninchen mit kontinentaleuropäischen Kaninchen zu paaren. Viele Biologen kamen zu dem Schluss, dass sich innerhalb von 400 Jahren, einem extrem kurzen Zeitraum in der Evolutionsgeschichte, eine neue Kaninchenart auf der Insel entwickelt haben wird.

Nicht alle Biologen sind sich einig, dass das Kaninchen von Porto Santo eine neue Art ist. Der Einwand stammt aus einem neueren Zuchtexperiment und ergibt sich aus dem mangelnden Konsens über die Definition der Art.

In dem Experiment zogen die Adoptivmütter des wilden Mittelmeerkaninchens neugeborene Kaninchen aus Porto Santo auf. Als sie das Erwachsenenalter erreichten, wurden diese Porto Santo-Kaninchen erfolgreich mit mediterranen Kaninchen gepaart, um gesunde und fruchtbare Nachkommen hervorzubringen.

Für einige Biologen zeigt dieses Experiment deutlich, dass Porto Santo-Kaninchen keine separate Art sind, sondern eine Unterart, die eine Unterteilung in der Klassifizierung einer Art darstellt. Diese Biologen betrachten die Porto Santo-Kaninchen als Beispiel für die laufende Speziation (ähnlich wie die Kaibab-Eichhörnchen).

Andere Biologen glauben, dass das Porto Santo-Kaninchen eine eigenständige Art ist, da es sich unter natürlichen Bedingungen nicht mit anderen Kaninchen kreuzt.

Sie stellen fest, dass das Zuchtexperiment erst erfolgreich war, nachdem die Kaninchen des Porto Santo unter künstlichen Bedingungen aufgezogen wurden, was wahrscheinlich ihr natürliches Verhalten veränderte.

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