Synthetische Evolutionstheorie einfach erklärt

Evolution zeigt sich an Populationen über Generationen, nicht an der bewussten Veränderung eines einzelnen Lebewesens. Eine Variante eines Gens heißt Allel. Der Genpool umfasst die Gene und Allele einer Population. Die Allelfrequenz gibt an, wie häufig ein Allel darin vorkommt. Ändert sich diese Häufigkeit über Generationen, liegt Evolution im populationsgenetischen Sinn vor.

Sechs Faktoren können dazu beitragen: Mutation kann neue Allele hervorbringen. Rekombination kombiniert bei der Bildung von Keimzellen und bei der Fortpflanzung vorhandene Allele zu neuen Genotypen. Selektion verschiebt Häufigkeiten, wenn erbliche Merkmale unter bestimmten Bedingungen den Fortpflanzungserfolg beeinflussen. Gendrift verschiebt Allelhäufigkeiten zufällig, besonders in kleinen Populationen. Genfluss überträgt Allele zwischen Populationen, wenn Individuen wandern und sich in der neuen Population fortpflanzen. Isolation schränkt diesen Austausch ein oder beendet ihn. Manche Darstellungen zählen Genfluss nicht gesondert und nennen fünf Faktoren; entscheidend sind ihre unterschiedlichen Wirkungen.

Ein neues Allel kann durch Mutation entstehen und durch Rekombination in verschiedene Genotypen gelangen. Selektion, Zufall, Wanderung und Isolation können seine spätere Häufigkeit beeinflussen.

Mutation und Rekombination schaffen Variation. Natürliche Selektion wirkt auf ausgeprägte Merkmale, die Phänotypen. Nur soweit Unterschiede genetisch bedingt und vererbbar sind, kann Selektion ihre Allelhäufigkeiten über Generationen verändern. Biologische Fitness bezeichnet den relativen Fortpflanzungserfolg unter bestimmten Umweltbedingungen; sie ist nicht mit Kraft, Gesundheit oder langem Leben gleichzusetzen. Selektion erzeugt benötigte Varianten nicht zielgerichtet.

Bei stabilisierender Selektion sind mittlere Merkmalsausprägungen begünstigt. Bei gerichteter Selektion wird eine Seite der Verteilung begünstigt. Bei disruptiver Selektion sind beide Extreme gegenüber mittleren Ausprägungen im Vorteil; die Population kann sich aufgliedern.

Bei Gendrift verschiebt Zufall die Allelhäufigkeiten. Nach einem Waldbrand oder einer Überschwemmung kann ein zufälliger Teil einer Population überleben. Beim Flaschenhalseffekt ist dieser kleine Rest nur eine Stichprobe des früheren Genpools. Beim Gründereffekt besiedeln wenige Individuen ein neues Gebiet und nehmen nur eine zufällige Auswahl der Allele mit. Solche Stichprobeneffekte können in kleinen Populationen besonders deutlich sein.

Genfluss entsteht, wenn zugewanderte Individuen sich in der neuen Population fortpflanzen und dadurch Allele austauschen. Er kann Unterschiede zwischen Populationen verringern, wenn regelmäßig Allele ausgetauscht werden. Isolation schränkt den Austausch ein, etwa durch räumliche Barrieren, verschiedene ökologische Nischen, Paarungszeiten, Balzverhalten oder genetische Unverträglichkeit.

Isolation allein schafft keine neue Art. Sie begrenzt den Genfluss, sodass sich getrennte Genpools unabhängig verändern können. Mutation und Rekombination liefern beziehungsweise mischen Varianten; unterschiedliche Selektion und Gendrift können die Gruppen auseinanderführen. Erst eine dauerhafte Fortpflanzungsbarriere ermöglicht nach dem biologischen Artbegriff zwei Arten.

Das ist ein mögliches Ergebnis, keine zwangsläufige Folge. Getrennte Populationen können getrennt bleiben, ohne neue Arten zu bilden. Wird die Barriere überwunden, kann erneuter Genfluss ihre Unterschiede auch verringern.