Selektion (Evolution)

Der Prozess

Die natürliche Auslese erklärt, warum lebende Organismen sich mit der Zeit verändern, um die Anatomie, die Funktionen und das Verhalten zu haben, die sie haben. Das funktioniert folgendermaßen:

1. Alle Lebewesen sind so fruchtbar, dass ihre Bevölkerungszahl für immer rapide ansteigen könnte.
2. Tatsächlich nimmt die Größe der Bevölkerung nicht in diesem Ausmaß zu. Meistens bleiben die Zahlen ungefähr gleich.
3. Nahrungsmittel und andere Ressourcen sind begrenzt. Es gibt also einen Wettbewerb um Nahrungsmittel und Ressourcen.
4. Keine zwei Personen sind gleich. Daher haben sie nicht die gleiche Chance, zu leben und sich fortzupflanzen.
5. Ein Großteil dieser Variation wird vererbt. Die Eltern geben die Merkmale über ihre Gene an die Kinder weiter.
6. Die nächste Generation kommt von denen, die überleben und sich fortpflanzen. Die Eliminierung wird durch die relative Passung zwischen den Individuen und der Umgebung, in der sie leben, verursacht. Nach vielen Generationen hat die Bevölkerung mehr hilfreiche und weniger schädliche genetische Unterschiede. Die natürliche Auslese ist in Wirklichkeit ein Prozess der Eliminierung.

Beispiele

Es gibt inzwischen eine ganze Reihe von Beispielen für natürliche Selektion in natürlichen Populationen.

Antibiotika-Resistenz

Ein bekanntes Beispiel für natürliche Selektion in Aktion ist die Entwicklung von Antibiotikaresistenzen bei Mikroorganismen. Seit der Entdeckung des Penicillins im Jahre 1928 durch Alexander Fleming werden Antibiotika zur Bekämpfung bakterieller Krankheiten eingesetzt. Natürliche Bakterienpopulationen enthalten unter ihrer großen Zahl von Einzelmitgliedern erhebliche Variationen in ihrem genetischen Material, die auf Mutationen zurückzuführen sind. Wenn sie Antibiotika ausgesetzt werden, sterben die meisten Bakterien schnell ab, aber einige haben Mutationen, die sie etwas weniger anfällig machen. Wenn die Exposition gegenüber Antibiotika kurz ist, werden diese Personen die Behandlung überleben. Die Eliminierung von Personen, die keine Resistenz aufweisen, ist ein Beispiel für natürliche Selektion.

Bei ausreichender Zeit und wiederholter Exposition gegenüber dem Antibiotikum wird eine Population von antibiotikaresistenten Bakterien entstehen. Dies führt zu einem so genannten evolutionären Wettrüsten oder einer Ko-Evolution, bei dem Bakterien weiterhin Stämme entwickeln, die weniger anfällig für Antibiotika sind, während medizinische Forscher weiterhin neue Antibiotika entwickeln, die sie abtöten können. Zu den Reaktionsstrategien gehört in der Regel der Einsatz anderer, stärkerer Antibiotika; in letzter Zeit sind jedoch neue MRSA-Stämme aufgetaucht, die selbst gegen diese Medikamente resistent sind. Ähnlich verhält es sich mit der Pestizidresistenz bei Pflanzen und Insekten und mit der Malariaresistenz gegen Chinin.

Tarnung

Eine berühmte Fallstudie ist die Untersuchung der Evolution der Pfeffermotte, und es gibt viele andere Beispiele. Die meisten dieser Eintagsfliegenden Nachtfalter waren von heller Farbe, aber nur wenige der Nachtfalter waren dunkel. Zuerst überlebten die hellen Motten besser, weil sie sich gegen die helle Farbe der nahen Bäume tarnten. Dies machte es den Vögeln schwer, sie zu sehen.

Als die Fabriken gebaut wurden, ließ die Verschmutzung alle Bäume schwarz aussehen. Jetzt waren die hellen Motten gegen die dunkle Rinde zu erkennen. Die dunkel gefärbten Motten waren im Vorteil, nachdem sich die Umwelt verändert hatte. Die Gene, die die dunkle Farbe kontrollieren, verbreiteten sich in der Mottenpopulation. Nach dem Zweiten Weltkrieg wirkten die Kontrollen gegen die Umweltverschmutzung dazu bei, die Umwelt sauberer zu machen. Dann hatten die helleren Motten wieder den Vorteil und sind heute viel häufiger anzutreffen.

Mimikry ist ein weiteres Beispiel: Einige harmlose Insekten imitieren andere Insekten, die gefährlich sind oder einen schlechten Geschmack haben. Die Mimikry entwickelt sich, weil die besseren Nachahmer besser überleben. Sie leben, um mehr Nachkommen zu produzieren als die weniger guten Mimiker. Die Gene der besseren Nachahmer verbreiten sich in der Art immer mehr. Mit der Zeit nähern sich die Mimikry-Arten ihren Vorbildern an.

Die Resistenz gegen Antibiotika wird durch das Überleben von Personen erhöht, die gegen die Wirkung des Antibiotikums immun sind. Ihre Nachkommen erben die Resistenz, wodurch eine neue Population resistenter Bakterien entsteht.

Sexuelle Selektion

Die sexuelle Selektion ist eine besondere Art der natürlichen Auslese. Es ist eine Theorie von Charles Darwin, dass bestimmte evolutionäre Merkmale durch Konkurrenz innerhalb einer Art erklärt werden können. Darwin definierte sexuelle Selektion als die Auswirkungen des "Kampfes zwischen den Individuen des einen Geschlechts, im Allgemeinen den Männchen, um den Besitz des anderen Geschlechts". Es sind in der Regel die Männchen, die sich gegenseitig bekämpfen. Durch männlichen Kampf selektierte Merkmale werden als sekundäre Geschlechtsmerkmale (einschließlich Hörner, Geweih usw.) bezeichnet und manchmal als "Waffen" bezeichnet. Merkmale, die durch Partnerwahl ausgewählt wurden, werden als "Ornamente" bezeichnet.

Weibchen ziehen es oft vor, sich mit Männchen mit äußeren Ornamenten zu paaren - übertriebene Merkmale der Morphologie. Gene, die es den Männchen ermöglichen, beeindruckende Ornamente oder Kampffähigkeiten zu entwickeln, können einfach eine größere Krankheitsresistenz oder einen effizienteren Stoffwechsel aufweisen - Eigenschaften, die auch den Weibchen zugute kommen. Diese Idee ist als Hypothese der "guten Gene" bekannt. Die sexuelle Selektion wird auch heute noch erforscht und diskutiert.

sagte Ernst Mayr:

"Seit den Tagen Darwins ist es klar geworden, dass diese Art der Selektion einen weitaus größeren Bereich von Phänomenen umfasst, und statt sexueller Selektion wird sie besser als Selektion für den reproduktiven Erfolg bezeichnet... es handelt sich um echte Selektion, nicht um Eliminierung, im Gegensatz zur Überlebensselektion. Wenn man bedenkt, wie viele neue Arten der Selektion für den Reproduktionserfolg Jahr für Jahr entdeckt werden, frage ich mich langsam, ob sie nicht sogar noch wichtiger als die Überlebensselektion ist, zumindest bei bestimmten höheren Organismen".

Abbildung aus The Descent of Man and selection in relation to sex von Charles Darwin mit dem Tufted Coquette Lophornis ornatus, links weiblich, rechts männlich verziert.