Der Evolutionsprozess absolut jeder lebenden Spezies auf unserem Planeten durchlief sowohl die Stadien des Aufblühens als auch die Zunahme der Anzahl ihrer Populationen und die Reduzierung der Anzahl der Exemplare auf mehrere Tausend, Hunderte oder weniger. Im letzteren Fall ist es üblich, vom Flaschenhalseffekt zu sprechen. Schauen wir uns genauer an, was das bedeutet.
Was ist der Flaschenhalseffekt?
Stellen wir uns vor, dass es eine Art Lebewesen gibt, das mit hunderttausend oder sogar mehreren Millionen Exemplaren vertreten ist. In einer so großen Population findet man bei Individuen dieser Art eine Vielzahl von Merkmalen. Zum Beispiel wird es Individuen mit weißer, schwarzer, brauner, gefleckter Farbe geben; große, kleine und mittlere Personen; einige werden schnell sein, andere langsam, einige werden lange Gliedmaßen haben, andere werden große Augen haben. Diese Liste von Qualitäten und Attributen lässt sich noch lange fortsetzen. Es gibt nur eine Schlussfolgerung: In einer Population mit einer großen Anzahl von Individuen gibt es eine große Vielf alt an genetischen Informationen, den Genpoolist reich.
Stellen wir uns nun vor, dass eine Katastrophe stattgefunden hat, die zu einem starken Aussterben dieser Art geführt hat. Infolgedessen blieben von einer Million Individuen nur einige Dutzend oder Hundert übrig. Natürlich geht die genetische Vielf alt verloren. Überlebende Individuen tragen nur wenige verschiedene Allele, aus denen sich nachfolgende Generationen bilden. Diese Verringerung des Genpools ist ein Flaschenhalseffekt. Die Situation ist buchstäblich ähnlich der Tatsache, dass von einer Vielzahl farbiger Kugeln, die in einer Flasche vorhanden sind, nur wenige durch einen engen Hals gegossen wurden.
Gründereffekt
Die Zahl der Individuen, die die Engpassphase überlebt haben, lässt neue Generationen entstehen. In Bezug auf sie ist diese reduzierte Anzahl von Individuen die Gründer- oder Elternpopulation.
Reduziert sich die Individuenzahl einer Art auf 10 oder weniger, so spricht man von einem extremen Gründereffekt. In diesem Fall gibt es im Genpool nachfolgender Generationen praktisch keine Vielf alt an Allelen, und die gleichen morphologischen Merkmale treten häufig auf.
Damit sind die Wirkungen des Gründers und des Engpasses in einer Evolutionskette miteinander verbunden: Der Erste folgt dem Zweiten.
Wozu führen diese Effekte?
Mit anderen Worten, ist die Reduktion des Genpools gut oder schlecht? Die Antwort auf diese Frage ist nicht so einfach, wie es auf den ersten Blick scheint. Hier sind die positiven und negativen, dieAus der Definition des Engpasseffekts, also der Verringerung der genetischen Vielf alt bei einer bestimmten Art, folgt:
- Profis. In nachfolgenden Populationen werden spezifische Merkmale und Mutationen fixiert, die für Individuen in dieser Umgebung von Vorteil sein können.
- Kontra. Eine geringe genetische Vielf alt führt dazu, dass eine Art sich weniger gut an Umweltveränderungen anpassen kann, also verletzlich wird. Darüber hinaus beginnen Individuen oft, Defekte zu haben, die vererbt werden.
Geparden-Beispiel
Ein anschauliches Beispiel für den durch evolutionäre Selektion verursachten Flaschenhalseffekt ist der moderne Gepard. Vor der globalen Vereisung unseres Planeten (Quartärzeit) gab es in Afrika, Eurasien und Nordamerika mehrere Gepardenarten, die sich sowohl in Größe als auch in Geschwindigkeitsfähigkeit stark von den heutigen unterschieden. Einigen Schätzungen zufolge könnte die Gesamtzahl der Geparden auf dem Planeten Hunderttausende von Individuen erreichen.
Während des Quartärs, als Nahrung weniger verfügbar war, gab es ein Massensterben vieler Arten von Lebewesen, einschließlich Geparden. Es wird angenommen, dass die Zahl der letzteren nur einige hundert Personen betragen könnte. Außerdem überlebten nur die schnellsten und kleinsten Exemplare, d. h. es gab einen Flaschenhalseffekt für Geparden.
Derzeit ist der Gepard ein Säugetier mit extrem geringer genetischer Vielf alt. Diese Bestien sind schwachresistent gegen alle Arten von Krankheiten, und alle Versuche, ihnen Organe einzupflanzen, scheitern. Der Körper des Geparden ist praktisch nicht in der Lage, sich an Veränderungen in der Umwelt anzupassen.
Künstliche Populationsreduktion
Dieser Flaschenhalseffekt wird dem Namen nach bereits durch Eingriffe des Menschen in die Natur verursacht. Es gibt mehrere Beispiele:
- Nördlicher Seeelefant. Als Folge der aktiven Jagd und Ausrottung dieser Tiere am Ende des 19. Jahrhunderts blieben von 150.000 nur noch 20 übrig.
- Europäischer und amerikanischer Bison. Europäischer Bison zu Beginn des 20. Jahrhunderts gab es nur 12 Individuen (von 3600) und amerikanische - 750 (von 370.000).
- Riesenschildkröten der Galapagosinseln.
Beachten Sie, dass dieser Effekt auch bei der Auswahl neuer Unterarten von Pflanzen und Tieren genutzt wird, um für den Menschen vorteilhafte Eigenschaften zu festigen.
Kann sich die genetische Vielf alt erholen?
Die Antwort auf diese Frage ist ja. Ja, das kann es, aber dafür müssen die entsprechenden Voraussetzungen geschaffen werden. Auch wenn der elterliche Personenkreis klein war und in der Vergangenheit ein starker Flaschenhalseffekt vorlag, kann die genetische Vielf alt in einem langwierigen Evolutionsprozess wiederhergestellt werden.
Dafür muss die Umgebung verschiedene Nischen für den Lebensraum dieser Art bieten, dh die Umgebung selbst muss vielfältig sein. Dann,sich an neue Bedingungen anpasst und nach und nach neue Mutationen ansammelt, kann die Art ihren Genpool wiederherstellen.
Was ist mit der menschlichen Evolution?
Verschiedene Kataklysmen der bekannten Geschichte forderten ständig Zehn- und Hunderttausende von Menschenleben, was den Effekt eines Engpasses für den Homo Sapiens und andere menschliche Spezies schuf. Hier sind einige Beispiele:
Vor
Was die aktuelle Situation beim Menschen betrifft, so ist seine genetische Vielf alt ziemlich groß, da der Planet etwa 7,5 Milliarden Einwohner hat und über die ganze Erde verteilt ist (unterschiedliche Umweltbedingungen).
