Evolutionsfaktoren - Mutation und Rekombination

Evolutionsfaktoren im Detail

Der Genpool einer Population stellt die Gesamtheit aller Gene aller Individuen in dieser betrachteten Population dar.

Oftmals wird statt dem Begriff Gen auch der Begriff Allel verwendet.

Betrachtet man die Individuen einer Population so finden sich immer Variationen des Phänotyps. Das äußere Erscheinungsbild der Lebewesen ist nicht identisch aber ähnlich. Die einzelnen Individuen können sich durch modifikatorische als auch durch genetische Variation unterscheiden.

Im "Blick der Evolution" sind die genetischen Variationen besonders interessant. Die Unterschiede im Erbmaterial können an Nachkommen weitergegeben werden während Modifikationen auf das Individuum beschränkt bleiben.

Auf die Population bezogen ist evolutionstechnisch die Veränderung des Genpools im Laufe der Zeit interessant. Können diese Veränderungen erfasst werden, ist es möglich Rückschlüsse auf den "Vorteil" einer bestimmten genetischen Variation zu ziehen.

Mathematisch wird die genetische Zusammensetzung einer Population durch das Hardy-Weinberg-Gesetz beschrieben (siehe bitte Kapitel Hardy-Weinberg-Gesetz).

Mutation als Grundlage der Evolution

Definition:

Unter einer Mutation versteht man eine dauerhafte Veränderung der genetischen Ausstattung eines Lebewesen. Mutation wird vom lateinischen "mutare"  abgeleitet, das dem deutschen Wort "ändern" entspricht.

Einzeller, die sich durch Zweiteilung vermehren geben alle Mutationen an ihre Nachkommen weiter. Mehrzeller bzw. komplexere Organismen, die zur Fortpflanzung nur spezielle Zellen (Keimzellen oder Keimbahnzellen, Gameten) einsetzten, können hingegen nur genetische Veränderungen weitergeben die in den Keimbahnen (z.B. Eizelle oder Spermium) auftreten. Somatischen Mutationen, also Mutatationen welche in den Köperzellen stattfinden werden nicht an die nächste Generation weitergegeben!

Mutationen sind zufällige Ereignisse:

• Fehler bei der Replikation
  (-> Bei den ca. 30.000 Genen des Menschen finden sich in jedem dritten bis vierten Gameten eine Mutation eines Gen (der Genotyp ist durch diese Mutation verändert).)
• Nur die wenigsten Mutationen führen zu einer Veränderung in der Ausprägung (Phänotyp).
• Kleine (kleinste) Veränderungen des genetischen Materials sind vorteilhafter als große Veränderungen(Punktmutation günstiger als völliges Wegfallen eines Gens).
  Die Gefahr, dass ein Organismus nicht lebensfähig ist nach einer starken Veränderung des Genoms ist zu groß.
• Mutationen entstehen fortlaufend. Es gibt nie einen Zustand, in dem alle Individuen einer Population genetisch gleich sind.

Genetische Rekombination

Definition:

Die Verteilung und Neuanordnung des genetischen Erbmaterials in einer Zelle bzw. den Austausch von Allelen wird als Rekombination bezeichnet.

Durch den Vorgang der Rekombination kommt es zu neuen Genkombinationen, die phänotypisch zu einer unterschiedlichen Merkmalskombination führen können. Durch die Kombination mit Mutationen verursacht die Rekombination eine genetische Variabilität innerhalb einer Fortpflanzungsgemeinschaft.

Rekombination:

o      nur bei geschlechtlicher Fortpflanzung möglich

o      liefert neue Genotypen

o      führt zur genetischen Variabilität der Individuen

o      neue Phänotypen entstehen