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Paralelle Evolution und Polymorphismus des dreistachligen Stichlings
Ich schreibe einen neuen reiter über die evolution im Artikel des dreistachligen Stichling.
Anfang des Artikels:
Evolution
Nach dem Rückgang der Gletscher des letzten Pleistozän, eroberte der dreistachlige Stichling das Süsswasser.[1] Durch die Eroberung von neuen Lebensräumen, unterteilbar in Fluss und See Habitate, musste er sich durch natürliche Selektion an neue Gegebenheiten wie Fressfeinde, Nahrungsangebot, Versteckmöglichkeiten und andere Habitatsveränderungen anpassen.[2] Aufgrund dieser verschiedenen Selektionsbedingungen in verschiedenen Habitaten entwickelten sich verschiedene Phänotypen und es entstand ein bemerkenswerter Polymorphismus.
Dies äussert sich zum Beispiel in der Ausprägung der Lateralbeschilderung in Bezug auf verschiedene Habitate. Die Lateralbeschilderung dient hauptsächlich dem Schutz vor Fressfeinden[3] und ist schon in den marinen Vorfahren voll ausgebildet. Mit der Besiedlung der Flüsse änderten sich jedoch die Selektionsbedingungen. Da es in Flüssen sehr viel mehr Versteckmöglichkeiten vor Feinden, als im offenen Meer gibt und so die Wichtigkeit der Schutzschilder an Gewicht verlor, konnten sich auch Phänotypen mit weniger gut ausgebildeter Beschilderung durchsetzen. Folglich findet man in den Flusspopulationen verhältnismässig mehr unvollständig und gering beschilderte Individuen als in den Populationen ihrer marinen Vorfahren. Mit dem erreichen der Flüsse breiteten sich die dreistachligen Stichlinge auch in den angrenzenden Seen aus, wo sie, wie ihre marinen Vorfahren, in eher offenem Wasser überleben mussten. Somit war es wiederum von Vorteil eine gut ausgebildete Beschilderung zu haben, da die dort Lebenden Individuen ihren Fressfeinden durch weniger Versteckmöglichkeiten deutlich mehr Feinden ausgeliefert sind. So wurden die Individuen mit einer vollen Beschilderung wieder bevorzugt selektioniert und dies wiederum führte zu anteilsmässig mehr voll beschilderten Individuen in See Populationen. Diese gleichzeitige Selektionierung eines Merkmals in verschiedene Richtungen wird als parallele Evolution bezeichnet und kann aufgrund der Adaption an Fluss und See Habitate sehr schön am Beispiel des dreistachligen Stichlings gezeigt werden. Die Ausprägung verschiedener genetischer Variationen und deren ständigen Vermischung durch Migration führte zu einem Polymorphismus, welcher sich in den genetischen Unterschieden zwischen Fluss und Seepopulationen manifestiert.
Verschiedene Forschungen versuchen die Beschilderung im dreistachligen Stichling genetisch zu erklären und die verantwortlichen Gene zu identifizieren. Ein verantwortliches Gen welches für die Beschilderung kodiert ist Ectodysplasin(EDA), es befindet sich auf Chromosom 4[4]. Obwohl EDA für einen grossen Teil der phänotypischen Ausprägung verantwortlich ist, erklärt es nicht 100% der Merkmalsausprägung[5]. Dies deutet nicht auf ein klassisch mendelisches Merkmal hin, sondern auf eine komplexere Interaktion von mehreren Genen bezüglich eines Merkmals.
Durch die parallele Evolution, der Ausbildung von Polymorphismen und der Abundanz in der ganzen Welt, ist der dreistachlige Stichling zu einem wichtigen Modelorganismus in der Evolutionsbiologie geworden.
Einzelnachweise
- ↑ Speciation in nature: the threespine stickleback model systems. In: www.sciencedirect.com. Abgerufen am 4. April 2016.
- ↑ John A. Baker, Matthew A. Wund, Rachel Y. Chock, Lauren Ackein, Ragan Elsemore: Predation history and vulnerability: Conservation of the stickleback adaptive radiation. In: Biological Conservation. Band 143, Nr. 5, 1. Mai 2010, S. 1184–1192, doi:10.1016/j.biocon.2010.02.026 (sciencedirect.com [abgerufen am 4. April 2016]).
- ↑ Daniel Berner, Anne-Catherine Grandchamp, Andrew P. Hendry: Variable Progress Toward Ecological Speciation in Parapatry: Stickleback Across Eight Lake-Stream Transitions. In: Evolution. Band 63, Nr. 7, 1. Juli 2009, ISSN 1558-5646, S. 1740–1753, doi:10.1111/j.1558-5646.2009.00665.x (wiley.com [abgerufen am 4. April 2016]).
- ↑ Pamela F. Colosimo, Kim E. Hosemann, Sarita Balabhadra, Guadalupe Villarreal, Mark Dickson: Widespread Parallel Evolution in Sticklebacks by Repeated Fixation of Ectodysplasin Alleles. In: Science. Band 307, Nr. 5717, 25. März 2005, ISSN 0036-8075, S. 1928–1933, doi:10.1126/science.1107239, PMID 15790847 (sciencemag.org [abgerufen am 5. April 2016]).
- ↑ Marius Roesti, Benjamin Kueng, Dario Moser, Daniel Berner: The genomics of ecological vicariance in threespine stickleback fish. In: Nature Communications. Band 6, 10. November 2015, S. 8767, doi:10.1038/ncomms9767, PMID 26556609, PMC 4659939 (freier Volltext) – (nature.com [abgerufen am 5. April 2016]).
