Gendrift
Eine an Individuen reiche Population ist idealerweise genetisch gut durchmischt, sodass eine ausgeprägte Variabilität genetischen Materials vorherrscht. Einzelne Mutationen fallen kaum ins Gewicht. Die Population passt sich immer noch ausreichend gut an Umweltveränderungen an, selbst wenn diese nicht von allen Individuen überlebt werden.
Liegt jedoch eine niedrige Individuenanzahl vor, stechen einzelne (negative) Mutationen sehr hervor. Zufällig auftretende Ereignisse können dazu führen, dass sich Allelfrequenzen drastisch ändern. Dieser Vorgang wird als genetische Drift bezeichnet.
Erläutern lässt sich diese Veränderung der Allelfrequenzen anhand eines zufälligen Umweltereignisses:
Eine kleine Echsenpopulation wird durch einen Sturm auf eine weit im Meer liegende Insel getrieben.
Zufällig sind von den 45 auf die Insel verbrachten Individuen nur drei grau, während die restlichen Tiere leuchtend blau (rezessives Merkmal) sind! Die Allelfrequenz dieser neuen Gründerpopulation unterscheidet sich markant von derjenigen der Ursprungspopulation auf dem Festland. Nun entscheiden die neuen Umweltbedingungen der Insel über die künftige Zusammensetzung der Gründerpopulation.
Dabei spielt insbesondere der Faktor der natürlichen Feinde eine tragende Rolle.
Hinweis
Gendrift = Zufallsbedingte Änderung des Genpools, ausgelöst durch z.B. Waldbrand oder Flut. Je kleiner die betroffene Population, desto größer ist der Einfluss eines zufälligen Ereignisses auf dieselbe.
Oft wird die Gendrift (auch genetische Drift) am Modell des Flaschenhalseffekts beschrieben. Stellen Sie sich hierzu eine mit unterschiedlich farbigen Glaskugeln gefüllte Flasche vor, welche die gleichmäßige Verteilung in einer ursprünglichen Population symbolisiert. Alle Glaskugeln sind von gleicher Größe und jede Farbe macht je ein Drittel der Gesamtanzahl aus. Das zufällige Ereignis wird nun durch Drehen der seitlich liegenden Flasche simuliert. Bei jedem Drehvorgang wird genau eine Glaskugel freigegeben. Wenn Sie denselben Prozess insgesamt 100-mal wiederholen, erhalten Sie ein zufälliges Ergebnis von bspw. 90 % weißen, 7 % blauen und 3 % roten Kugeln. Nach weiteren 100 Drehungen kann eine vollkommen andere Verteilung des Ergebnisses auftreten. Der Zufall entscheidet über die Verteilung innerhalb der Gründerpopulation.
Wir haben dies in einem kleinen Experiment nachgestellt:
Zum Einsatz kommen hier Frühstückscerealien mit und ohne Schokoladenüberzug.
Im Experiment zeigt sich: Nach 25 Drehungen werden 16 helle und 9 dunkle Kugeln gezählt. Anbei unser Experiment in Bildern:
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