WAS IST DER GENPOOL? - BIOLOGIE - 2025

Der Genpool ist ein Begriff, der in der Populationsgenetik verwendet wird, um den Satz von Allelen zu beschreiben, die von allen Individuen getragen werden, die Teil der Population sind. Es wird auch als Genpool oder "Genpool" bezeichnet.

Auf die gleiche Weise hat jedes spezifische Gen seinen eigenen Genpool, der aus jedem der Allele dieses Gens besteht. In einer Population wird jedes Individuum unter dem Gesichtspunkt seines Erbguts als einzigartig angesehen.

Quelle: Von Smihael aus Wikimedia Commons

Das Verständnis des Konzepts des Genpools ist der Schlüssel zur Evolutionsbiologie, da der Begriff in die Definition der Evolution eingebettet ist. Somit befindet sich eine Population im Gleichgewicht, wenn der Genpool nicht variiert; Im Gegensatz dazu sagen wir, dass sich die Population entwickelt, wenn sich der Genpool von einer Generation zur nächsten ändert.

Wir können ein Allel nehmen und seine Häufigkeit bestimmen - die Genfrequenz - und wir können es auch in Prozent als Repräsentation der Häufigkeit des betreffenden Allels im Vergleich zu den übrigen Allelen ausdrücken, die wir in der Population finden.

Definition

Der Genpool ist definiert als der gesamte Satz von Genen in einer Population. In der Biologie bezieht sich die Definition der Population auf eine Gruppe von Individuen derselben Art, die sich einen physischen Raum teilen und sich möglicherweise reproduzieren können.

Der Begriff wurde erstmals 1920 vom in Russland geborenen Genetiker Aleksandr Sergeevich verwendet. So brachte der berühmte und einflussreiche Evolutionsbiologe Theodosius Dobzhansky den Begriff in die USA und übersetzte ihn als "Genpool".

Jedes Gen kann in verschiedenen Formen oder Varianten vorliegen und wird als Allel betrachtet.

Nehmen wir zum Beispiel ein hypothetisches Beispiel für ein Gen, das für das Fell eines bestimmten Säugetiers kodiert. Dieses Säugetier kann ein weißes oder schwarzes Fell haben. Das Gen, das für die Farbe Weiß kodiert, wird auch für das andere Merkmal als Allel angesehen.

Konsequenzen bei der Variation von Genpools

Jede Population hat einen Genpool, der sie charakterisiert. Einige sind reich an verschiedenen Genen, während andere eine geringe Variation aller ihrer Gene aufweisen.

Populationen, deren Genpools stark variieren, können günstige Variationen aufweisen, die eine Erhöhung ihrer Häufigkeit in der Bevölkerung ermöglichen.

Man muss bedenken, dass die Variation in einer Population eine unverzichtbare Bedingung ist, damit die Mechanismen, die zur Evolution führen, wirken können - nennen wir es natürliche Selektion oder genetische Drift.

Andererseits können reduzierte Genpools schwerwiegende Folgen für das Schicksal der Bevölkerung haben - in den schwerwiegendsten Fällen fördert dies das Aussterben. In bestimmten Populationen von Katzen beispielsweise ist die genetische Variation äußerst gering, und daher sollen sie vom Aussterben bedroht sein.

Der Genpool in Genetik und Evolutionsbiologie

Unter dem Gesichtspunkt der Populationsgenetik wird Mikroevolution als "Änderung der Allelfrequenzen in einer Population" definiert.

In Populationsstudien konzentrieren sich Genetiker häufig auf die Menge der Gene in einer Population zu einem bestimmten Zeitpunkt. Der Genpool wird als das Gefäß angesehen, aus dem die Nachkommen ihre Gene erhalten.

Gene haben einen physischen Ort, der als Loci bekannt ist, und dieser kann aus zwei oder mehr Allelen im Genpool bestehen. An jedem Ort kann ein Individuum homozygot oder heterozygot sein. Im ersten Fall sind die beiden Allele identisch, während eine Heterozygote zwei verschiedene Allele aufweist.

Genpool in gefleckten Motten

Das typische Beispiel in der Evolutionsbiologie ist das der gesprenkelten Motte. In diesem Schmetterling gibt es zwei Allele, die die Farbe des Körpers bestimmen. Einer von ihnen bestimmt die helle Farbe und der andere die dunkle Farbe.

Mit der Zeit können sich die Häufigkeiten beider Allele in der Population ändern. Menschliches Handeln hat einen herausragenden Einfluss auf die Farbentwicklung bei Motten.

In nicht kontaminierten Bereichen nimmt die Frequenz des Allels zu, das die helle Farbe bestimmt, da es dem Individuum, das es besitzt, einen Fitnessvorteil verschafft. Zum Beispiel kann es als Tarnung in der leichten Rinde von Bäumen in der Umgebung dienen.

Im Gegensatz dazu verdunkeln verschmutzte Gebiete häufig die Rinde von Bäumen. In diesen Regionen nimmt die relative Häufigkeit des Allels für die dunkle Farbe zu.

In beiden Fällen beobachten wir eine Änderung der relativen Häufigkeiten der Allele. Diese Variation im Genpool ist das, was wir als Mikroevolution kennen.

Der Ursprung des menschlichen Genpools

Pääbo (2015) gibt uns einen Einblick in den vielfältigen Genpool unserer Spezies. Der Ursprung der Entstehung des modernen Menschen war für Paläontologen und Evolutionsbiologen schon immer von besonderem Interesse. Als nächstes werden wir eine Zusammenfassung der Arbeit des Autors machen:

Kommt unser gesamter Genpool aus Afrika?

Die bekannteste Theorie ist der Ursprung des Menschen in Afrika und die anschließende weltweite Verbreitung. So haben unsere Vorfahren den Rest der Hominiden, die auf dem Planeten lebten, wettbewerbsfähig vertrieben, ohne Gene mit ihnen auszutauschen.

Im Gegensatz dazu argumentiert ein anderer Standpunkt, dass ein Genaustausch zwischen Hominidenpopulationen bestand, der eine Art „regionale Kontinuität“ bildete.

Beide Theorien formulieren unterschiedliche Ursprünge, wie alle Variationen in unserem Genpool entstanden sind, ob alle Variationen, die wir gefunden haben, aus Afrika stammen oder tiefere Wurzeln und Ursprünge haben.

Aktuelle Beweise

Die im Genom des Neandertalers (Homo neanderthalensis) gefundenen Beweise lassen den Schluss zu, dass keine der vorgebrachten Ansichten völlig richtig ist. Tatsächlich ist unser Genpool komplexer als erwartet.

Während es stimmt, dass der menschliche Genpool aus Afrika stammt, stammen ungefähr 1 bis 3% des Genoms außerhalb Afrikas südlich der Sahara und weisen Vorfahren vom Neardental-Menschen auf.

Ungefähr 5% unseres Genpools scheinen aus einer Gruppe in Ozeanien zu stammen: Denisovans, ein entfernter Verwandter der Neandertaler, dessen Sequenz aus einem in Südsibirien gefundenen Knochen stammt.

Aktuelle Erkenntnisse stützen mindestens drei Gen- "Bewegungen": eine von den Neandertalern zum Vorfahren der Asiaten, eine andere von den Neandertalern zu den Denisovanern und ein endgültiger Strom von Denisovanern zu einer unbekannten Gruppe von Hominiden, die sich von den Abstammung vor etwa einer Million Jahren.

Verweise

1. Campbell, NA (2001). Biologie: Konzepte und Beziehungen. Pearson Ausbildung.
2. Dawkins, R. (2010). Evolution: Die größte Show der Welt. Grupo Planeta Spanien.
3. Freeman, S. & Herron, JC (2002). Evolutionsanalyse. Prentice Hall.
4. Monge-Nájera, J. (2002). Allgemeine Biologie. EUNED.
5. Pääbo, S. (2015). Die vielfältigen Ursprünge des menschlichen Genpools. Nature Reviews Genetics, 16 (6), 313-314.