Evolutionäre Diskrepanz

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Zeitleiste, die eine Zeit der Diskrepanz nach einer Umweltänderung zeigt.

Evolutionäre Diskrepanz, auch bekannt als Mismatch-Theorie oder evolutionäre Falle, ist ein Konzept in der Evolutionsbiologie, das sich auf entwickelte Merkmale bezieht, die einst vorteilhaft waren, aber aufgrund von Veränderungen in der Umwelt nicht mehr adaptiv wurden. Dies kann bei Mensch und Tier stattfinden und wird oft auf schnelle Umweltveränderungen zurückgeführt.

Die Mismatch-Theorie repräsentiert die Idee, dass Merkmale, die sich in einem Organismus in einer Umwelt entwickelt haben, in einer anderen Umgebung nachteilig sein können. Dieser Umweltwandel, der zu evolutionären Diskrepanzen führt, kann in zwei Hauptkategorien unterteilt werden: zeitlich (Veränderung der bestehenden Umwelt im Laufe der Zeit, z. B. ein Klimawandel) oder räumlich (Einführung von Organismen in eine neue Umgebung, z. B. eine Migration der Bevölkerung).[1] Da der Umweltwandel natürlich und ständig eintritt, wird es sicherlich Beispiele für evolutionäre Diskrepanz im Laufe der Zeit geben. Da jedoch groß angelegte natürliche Umweltveränderungen – wie eine Naturkatastrophe – oft selten sind, wird sie seltener beobachtet. Eine weitere häufigere Art von Umweltveränderung ist anthropogen (vom Menschen verursacht). In letzter Zeit hatten Menschen große, schnelle und nachverfolgbare Auswirkungen auf unsere Umwelt und schufen so Szenarien, in denen es einfacher ist, evolutionäre Diskrepanz zu beobachten.[2]

Aufgrund des Evolutionsmechanismus durch natürliche Selektion bestimmt („wählt“) die Umwelt („Natur“), welche Merkmale in einer Population bestehen bleiben. Daher wird es über mehrere Generationen hinweg ein allmähliches Auskräutern aus benachteiligten Merkmalen geben, da sich die Bevölkerung besser an ihre Umwelt anpasst. Jede signifikante Veränderung der Merkmale einer Population, die nicht auf andere Faktoren (wie genetische Drift und Mutation) zurückgeführt werden kann, wird auf eine Veränderung der Umgebung dieser Population reagieren; mit anderen Worten, die natürliche Selektion ist von Natur aus reaktiv.[3] Kurz nach einem Umweltwandel sind Merkmale, die sich in der vorherigen Umgebung entwickelt haben, unabhängig davon, ob sie vorteilhaft oder neutral waren, in der neuen Umgebung über mehrere Generationen hinweg bestehen. Da die Evolution schrittweise erfolgt und Umweltveränderungen oft sehr schnell auf geologischer Ebene stattfinden, gibt es immer eine Zeit des "Aufholens", während sich die Bevölkerung weiterentwickelt, um sich an die Umwelt anzupassen. Es ist diese vorübergehende Zeit des „Ungleichgewichts“, die als Diskrepanz bezeichnet wird.[1] Nicht übereinstimmende Merkmale werden letztendlich auf eine von mehreren möglichen Arten angegangen: Der Organismus kann sich so entwickeln, dass das maladaptive Merkmal nicht mehr ausgedrückt wird, der Organismus kann aufgrund des nachteiligen Merkmals abnehmen und/oder aussterben, oder die Umwelt kann sich ändern, so dass das Merkmal nicht mehr ausgewählt wird.[1]

Geschichte

Als das evolutionäre Denken immer häufiger wurde, untersuchten und versuchten Wissenschaftler, die Existenz von nachteiligen Merkmalen, die als Fehlanpassungen bekannt sind und zu erklären, die die Grundlage evolutionäres Missverhältnis bilden.

Die Theorie der evolutionären Diskrepanz begann bereits in den 1940er Jahren unter dem Begriff evolutionäre Falle. In seinem Buch von 1942 beschrieb der Evolutionsbiologe Ernst Mayr evolutionäre Fallen als das Phänomen, das auftritt, wenn eine genetisch einheitliche Population, die für einen einzigen Satz von Umweltbedingungen geeignet ist, anfällig für das Aussterben durch plötzliche Umweltveränderungen ist.[4] Seitdem haben Wissenschaftler mit Schlüsselrollen wie Warren J. Gross und Edward O. Wilson zahlreiche Beispiele für evolutionäre Fallen untersucht und identifiziert.[5][6]

Das erste Auftreten des Begriffs „evolutionäre Diskrepanz“ könnte in einem Papier von Jack E. Riggs gewesen sein. Es wurde 1993 im Journal of Clinical Epidemiology veröffentlicht.[7] In den folgenden Jahren wurde der Begriff evolutionäre Diskrepanz häufig verwendet, um biologische Fehlanpassungen in einer Vielzahl von Disziplinen zu beschreiben. Eine Koalition moderner Wissenschaftler und Gemeindeorganisatoren versammelte sich 2008, um das Evolution Institute zu gründen, und veröffentlichte 2011 einen neueren Höhepunkt von Informationen über die Theorie der evolutionären Diskrepanz in einem Artikel von Elisabeth Lloyd, David Sloan Wilson und Elliott Sober.[1][8] Im Jahr 2018 erschien ein populärwissenschaftliches Buch von Evolutionspsychologen über evolutionäre Diskrepanz und die Auswirkungen auf den Menschen.[9]

Viele Mitglieder der wissenschaftlichen Gemeinschaft erforschen weiterhin die Auswirkungen evolutionärer Diskrepanz in unserer sich schnell verändernden Welt.[9]

Diskrepanz in der menschlichen Evolution

Die Neolithische Revolution: Transitionaler Kontext

Die Neolithische Revolution brachte bedeutende evolutionäre Veränderungen beim Menschen mit sich; nämlich dem Übergang von einem Jäger-Sammler-Lebensstil, in dem Menschen nach Nahrung suchten, zu einem landwirtschaftlichen Lebensstil. Diese Änderung ereignete sich vor etwa 10.000 bis 2.000 Jahren.[10][11] Der Mensch begann, sowohl Pflanzen als auch Tiere zu domestizieren, was die Aufrechterhaltung konstanter Nahrungsressourcen ermöglichte. Dieser Übergang veränderte schnell und dramatisch die Art und Weise, wie Menschen mit der Umwelt interagieren, wobei Gesellschaften Praktiken der Landwirtschaft und Tierhaltung aufgreifen. Der menschliche Körper hatte sich jedoch so entwickelt, dass er an seinen früheren Nahrungslebensstil angepasst wurde. Das langsame Tempo der Evolution im Vergleich zum sehr schnellen Tempo des menschlichen Fortschritts ermöglichte das Fortbestehen dieser Anpassungen in einer Umgebung, in der sie nicht mehr notwendig sind. In menschlichen Gesellschaften, die jetzt ganz anders funktionieren als der Jäger-Sammler-Lebensstil, führen diese veralteten Anpassungen jetzt zum Vorhandensein von maladaptiven oder nicht übereinstimmenden Merkmalen.[9][10][12]

Einige moderne menschliche Populationen engagieren sich in Jäger-Sammler-Praktiken.

Fettleibigkeit und Diabetes

Menschliche Körper sind prädisponiert, die Homöostase aufrechtzuerhalten[13], insbesondere wenn sie Energie als Fett speichern. Dieses Merkmal dient als Hauptgrundlage für die „thrifty gene hypothesis“, die Idee, dass „Fest- oder Hungerzustände während der menschlichen evolutionären Entwicklung natürlich für Menschen ausgewählt wurden, deren Körper bei der Verwendung von Nahrungskalorien effizient war“.[14] Jäger-Sammler, die früher unter Umweltstress lebten, profitieren von dieser Eigenschaft; es gab eine Unsicherheit darüber, wann die nächste Mahlzeit sein würde, und sie würden die meiste Zeit damit verbringen, ein hohes Maß an körperlicher Aktivität auszuüben. Daher würden diejenigen, die viel Nahrungsenergie verbrauchen, die zusätzliche Energie als Fett speichern, auf das sie in Zeiten des Hungers zurückgreifen konnten.[9]

Der moderne Mensch hat sich jedoch zu einer Welt sitzender Lebensstile und Convenience-Lebensmittel entwickelt. Die Menschen sitzen während ihrer Tage mehr, sei es während der Hauptverkehrszeit in ihren Autos oder während ihrer Vollzeitarbeit in ihren Kabinen. Weniger körperliche Aktivität im Allgemeinen bedeutet weniger Energieverbrauch pro Tag. Die menschliche Ernährung hat sich in den 10.000 Jahren seit dem Aufkommen der Landwirtschaft erheblich verändert, mit mehr verarbeiteten Lebensmitteln in ihrer Ernährung, denen der Nährwert fehlt und die dazu führen, dass sie mehr Natrium, Zucker und Fett konsumieren. Diese energiereichen, nährstoffarmen Lebensmittel führen dazu, dass die Menschen mehr Nahrungsenergie zuführen, als sie verbrauchen. Fast Food in Kombination mit verminderter körperlicher Aktivität bedeutet, dass das „thrifty Gen“, das einst menschlichen Vorgängern zugute kam, jetzt gegen sie wirkt, wodurch ihr Körper mehr Fett speichert und zu einem höheren Maß an Fettleibigkeit in der Bevölkerung führt.

Fettleibigkeit ist eine Folge von nicht übereinstimmenden Genen. Bekannt als metabolisches Syndrom, ist dieser Zustand auch mit anderen gesundheitlichen Bedenken verbunden, einschließlich Insulinresistenz[15], bei denen der Körper nicht mehr auf die Insulinsekretion anspricht, so dass der Blutzuckerspiegel nicht gesenkt werden kann, was zu Typ-2-Diabetes führen kann.

Osteoporose

Eine weitere menschliche Störung, die durch die Diskrepanztheorie erklärt werden kann, ist der Anstieg der Osteoporose beim modernen Menschen. In fortgeschrittenen Gesellschaften sind viele Menschen, insbesondere Frauen, während des Alterns bemerkenswert anfällig für Osteoporose. Fossile Beweise deuten darauf hin, dass dies nicht immer der Fall war, wobei Knochen von älteren Jäger-Sammler-Frauen oft keine Hinweise auf Osteoporose zeigten. Evolutionsbiologen haben behauptet, dass der Anstieg der Osteoporose in modernen westlichen Bevölkerungsgruppen wahrscheinlich auf unseren erheblich sitzenden Lebensstil zurückzuführen ist. Frauen in Jäger-Sammler-Gesellschaften waren sowohl von klein auf als auch bis weit in ihr spätes Erwachsenenleben körperlich aktiv. Diese ständige körperliche Aktivität führt wahrscheinlich dazu, dass die maximale Knochenmasse bei Jäger-Sammler-Menschen erheblich höher ist als bei modernen Menschen. Während das Muster des Abbaus der Knochenmasse während des Alterns angeblich sowohl für Jäger-Sammler als auch für moderne Menschen gleich ist, könnte die höhere Spitzenknochenmasse, die mit mehr körperlicher Aktivität verbunden ist, dazu geführt haben, dass Jäger und Sammler eine Neigung entwickeln konnten, Osteoporose während des Alterns zu vermeiden.[16]

Hygienehypothese

Die Hygienehypothese, ein Konzept, das ursprünglich von Immunologen und Epidemiologen theoretisiert wurde, hat sich in Studien des letzten Jahres als stark mit der evolutionären Diskrepanz verbunden erwiesen. Die Hygienehypothese besagt, dass die tiefgreifende Zunahme von Allergien, Autoimmunerkrankungen und einigen anderen chronisch entzündlichen Erkrankungen mit der verringerten Exposition des Immunsystems gegenüber Antigenen zusammenhängt. Eine solche reduzierte Exposition ist häufiger in Industrieländern und insbesondere in städtischen Gebieten, wo die entzündlichen chronischen Krankheiten auch häufiger beobachtet werden.[17][18] Jüngste Analysen und Studien haben die Hygienehypothese und die evolutionäre Diskrepanz miteinander verbunden. Einige Forscher schlagen vor, dass die übermäßig sterilisierte städtische Umgebung die Zusammensetzung und Vielfalt der Mikrobiota verändert oder erschöpft. Solche Umweltbedingungen begünstigen die Entwicklung der entzündlichen chronischen Krankheiten, da der menschliche Körper ausgewählt wurde, um sich in der Geschichte der Evolution an eine pathogenreiche Umgebung anzupassen.[19] Zum Beispiel haben Studien gezeigt, dass Veränderungen in unserer Symbiontengemeinschaft zur Störung der Immunhomöostase führen können, die verwendet werden kann, um zu erklären, warum der Einsatz von Antibiotika in der frühen Kindheit zu einem höheren Asthmarisiko führen kann.[19] Da die Veränderung oder Erschöpfung des Mikrobioms oft mit der Hygienehypothese in Verbindung gebracht wird, wird die Hypothese manchmal auch als „Biome-Erschöpfungstheorie“ bezeichnet.

Menschliches Verhalten

Verhaltensbeispiele für die Theorie der evolutionären Diskrepanz sind der Missbrauch dopaminerge Wege und das Belohnungssystem. Eine Handlung oder ein Verhalten, das die Freisetzung von Dopamin stimuliert, einem Neurotransmitter, der dafür bekannt ist, ein Gefühl des Vergnügens zu erzeugen, wird wahrscheinlich wiederholt, da das Gehirn so programmiert ist, dass es kontinuierlich nach solchem Vergnügen sucht. In Jäger-Sammler-Gesellschaften war dieses Belohnungssystem vorteilhaft für das Überleben und den reproduktiven Erfolg. Aber jetzt, da es weniger Herausforderungen für das Überleben und die Reproduktion gibt, nutzen bestimmte Aktivitäten in der gegenwärtigen Umgebung (Glücksspiel, Drogenkonsum, Essen) dieses System aus, was zu Suchtverhalten führt.[12][20]

Arbeitsstress

Beispiele für evolutionäre Diskrepanz treten auch am modernen Arbeitsplatz auf. Im Gegensatz zu unseren Jäger-Sammler-Vorfahren, die in kleinen egalitären Gesellschaften lebten, ist der moderne Arbeitsplatz groß, komplex und hierarchisch. Menschen verbringen viel Zeit damit, mit Fremden unter Bedingungen zu interagieren, die sich stark von denen unserer angestammten Vergangenheit unterscheiden. Jäger-Sammler trennen die Arbeit nicht von ihrem Privatleben, sie haben keine Chefs, denen sie rechenschaftspflichtig sein können, oder keine Fristen, an die sie einhalten müssen. Unser Stresssystem reagiert auf unmittelbare Bedrohungen und Chancen. Der moderne Arbeitsplatz nutzt entwickelte psychologische Mechanismen aus, die auf ein sofortiges Überleben oder eine längerfristige Fortpflanzung abzielen. Diese grundlegenden Instinkte fehlzünden am modernen Arbeitsplatz und verursachen Konflikte bei der Arbeit, wie zum Beispiel Burn-out, Entfremdung des Arbeitsplatzes und schlechte Managementpraktiken.[12][21]

Glücksspiel

Es gibt zwei Aspekte des Glücksspiels, die es zu einer süchtig machenden Aktivität machen: Zufall und Risiko. Chance verleiht dem Glücksspiel seine Neuheit. Damals, als Menschen nach Nahrung suchen und jagen mussten, war die Suche nach Neuheit für sie von Vorteil, insbesondere für ihre Ernährung. Mit der Entwicklung von Casinos ist diese Eigenschaft, Neuheiten zu verfolgen, jedoch nachteilig geworden. Die Risikobewertung, das andere Verhaltensmerkmale, das beim Glücksspiel gilt, war auch für Jäger und Sammler angesichts der Gefahr von Vorteil. Die Arten von Risiken, die Jäger und Sammler bewerten mussten, sind jedoch deutlich anders und lebensbedrohlicher als die Risiken, denen Menschen jetzt ausgesetzt sind. Die Anziehungskraft auf Glücksspiele ergibt sich aus der Anziehungskraft auf risiko- und belohnungsbezogene Aktivitäten.[22]

Drogensucht

Pflanzenfresser haben selektiven Druck für Pflanzen geschaffen, bestimmte Moleküle zu besitzen, die den Pflanzenkonsum abschrecken, wie Nikotin, Morphin und Kokain. Pflanzliche Medikamente haben jedoch verstärkende und lohnende Auswirkungen auf das menschliche neurologische System, was auf ein „Paradoxon der Drogenbelohnung“ beim Menschen hindeutet.[23] Menschliche evolutionäre Diskrepanz erklärt den Widerspruch zwischen Pflanzenentwicklung und menschlichem Drogenkonsum. In den letzten 10.000 Jahren fanden die Menschen das dopaminerge System oder Belohnungssystem besonders nützlich bei der Optimierung der darwinistischen Fitness.[24] Während Drogenkonsum ein gemeinsames Merkmal früherer menschlicher Populationen war, ist Drogenkonsum mit starken Substanzen und verschiedenen Aufnahmemethoden ein relativ zeitgemäßes Merkmal der Gesellschaft. Menschliche Vorfahren lebten in einer Umgebung, in der es an Drogenkonsum dieser Art mangelte, so dass das Belohnungssystem in erster Linie zur Maximierung des Überlebens und des reproduktiven Erfolgs verwendet wurde. Im Gegensatz dazu leben die heutigen Menschen in einer Welt, in der die derzeitige Natur von Drogen das Belohnungssystem maladaptiv macht. Diese Klasse von Drogen löst fälschlicherweise einen Fitnessvorteil im Belohnungssystem aus, so dass Menschen anfällig für Drogenabhängigkeit sind.[25] Das moderne dopaminerge System stellt Schwachstellen für den Unterschied in der Zugänglichkeit und sozialen Wahrnehmung von Drogen dar.

Essen

In der Ära der Nahrungssuche wussten Jäger und Sammler selten, woher ihre nächste Mahlzeit kommen würde. Infolgedessen war es von Vorteil, ihren Magen mit viel Nahrung zu füllen, da das Essen knapp war. Der intensive Verbrauch von hochenergetischen Lebensmitteln wurde ausgewählt, wenn die Verfügbarkeit von Lebensmitteln gering war und es schwieriger war, sie zu finden. Jetzt sind Lebensmittel leicht verfügbar, und das neurologische System, das den Menschen einst geholfen hat, die Überlebensvorteile des essentiellen Essens zu erkennen, ist jetzt nachteilig geworden, da es übermäßiges Essen fördert. Dies ist nach dem Anstieg der verarbeiteten Lebensmittel besonders gefährlich geworden, da die Popularität von Lebensmitteln mit einem unnatürlich hohen Zucker- und Fettgehalt deutlich zugenommen hat.[26]

Nichtmenschliche Beispiele

Evolutionäre Diskrepanz kann jederzeit auftreten, wenn ein Organismus einer Umgebung ausgesetzt ist, die nicht der typischen Umgebung ähnelt, in die der Organismus angepasst ist. Aufgrund menschlicher Einflüsse wie der globalen Erwärmung und der Zerstörung von Lebensräumen verändert sich die Umwelt für viele Organismen sehr schnell, was zu zahlreichen Fällen evolutionärer Diskrepanz führt.

Beispiele mit menschlichem Einfluss

  1. Diät
  2. Bewegung
  3. Großfamilie
  4. Erziehung
  5. Arbeit

Meeresschildkröten und Lichtverschmutzung

Weibliche Meeresschildkröten schaffen Nester, um ihre Eier zu legen, indem sie eine Grube am Strand graben, typischerweise zwischen der Flutlinie und der Düne, mit ihren hinteren Flossen. Folglich müssen schlüpfende Meeresschildkröten innerhalb der ersten sieben Tage nach dem Schlüpfen die Reise vom Nest zurück in den Ozean machen. Diese Reise findet überwiegend nachts statt, um Raubtiere und Überhitzung zu vermeiden.

Baby Schildkröten auf dem Weg zum Wasser.
Schlüpfende Meeresschildkröten müssen ihren Weg zurück in den Ozean finden.

Um sich auf den Ozean auszurichten, sind die Jungtiere auf ihre Augen angewiesen, um sich in die hellste Richtung zu wenden.[27] Dies liegt daran, dass der offene Horizont des Ozeans, der durch himmlisches Licht beleuchtet wird, in einem natürlichen unbebauten Strand tendenziell viel heller ist als die Dünen und die Vegetation.[28] Studien schlagen zwei Augenmechanismen für dieses Phänomen vor. Die Theorie, die als „Rastersystem“ bezeichnet wird, besagt, dass die Augen der Meeresschildkröten zahlreiche Lichtsensoren enthalten, die die Gesamthelligkeitsinformationen eines allgemeinen Bereichs aufnehmen und eine „Messung“ vornehmen, wo das Licht am intensivsten ist. Wenn die Lichtsensoren das intensivste Licht auf der linken Seite eines Jungtiers erkennen, würde die Meeresschildkröte nach links abbiegen. Ein ähnlicher Vorschlag, der als komplexes Phototropotaxis-System bezeichnet wird, theoretisiert, dass die Augen Lichtintensitätskomparatoren enthalten, die detaillierte Informationen über die Lichtintensität aus allen Richtungen aufnehmen. Meeresschildkröten können „wissen“, dass sie in die hellste Richtung blicken, wenn die Lichtintensität zwischen beiden Augen ausgeglichen wird.[27]

Diese Methode, den Ozean zu finden, ist an natürlichen Stränden erfolgreich, aber an entwickelten Stränden überwältigen die intensiven künstlichen Lichter von Gebäuden, Leuchttürmen und sogar Lagerfeuern die Meeresschildkröten und lassen sie auf das künstliche Licht statt auf den Ozean zusteuern. Wissenschaftler nennen das Fehlorientierung. Meeresschildkröten können auch desorientiert werden und am selben Ort kreisen.[28] Zahlreiche Fälle zeigen, dass falsch ausgerichtete schlüpfende Meeresschildkröten entweder an Austrocknung sterben, von einem Raubtier verzehrt werden oder sogar bei einem Lagerfeuer zu Tode brennen. Die direkten Auswirkungen der Lichtverschmutzung auf die Anzahl der Meeresschildkröten waren zu schwer zu messen. Dieses Problem verschärft sich jedoch, da alle Arten von Meeresschildkröten gefährdet sind. Andere Tiere, einschließlich Zugvögel und Insekten, sind ebenfalls Opfer von Lichtverschmutzung, da sie auch nachts auf die Lichtintensität angewiesen sind, um sich richtig zu orientieren.[27]

Dodo und Jagd

Die Zeichnung eines Dodos
Dodo-Vögel starben durch die Jagd völlig aus.

Der Dodo lebte auf einer abgelegenen Insel, Mauritius, ohne Raubtiere. Hier entwickelte sich der Dodo, um seinen Instinkt vor Angst und Flugfähigkeit zu verlieren. Dies jedoch führte dazu, dass sie leicht von niederländischen Matrosen zu jagen waren, die Ende des 16. Jahrhunderts auf der Insel ankamen. Die niederländischen Matrosen brachten auch ausländische Tiere auf die Insel, wie Affen und Schweine, die die Eier des Dodos aßen, was sich nachteilig auf das Bevölkerungswachstum des langsam wachsenden Vogels auswirkte.[29] Ihre Furchtlosigkeit machte sie zu leichten Zielen und ihre Unfähigkeit zu fliegen gab ihnen keine Gelegenheit, der Gefahr auszuweichen. So wurden sie innerhalb eines Jahrhunderts nach ihrer Entdeckung leicht zum Aussterben gebracht.

Die Unfähigkeit des Dodo zu fliegen war einst für den Vogel von Vorteil, weil er Energie sparte. Der Dodo sparte mehr Energie im Vergleich zu Vögeln mit der Fähigkeit zu fliegen, aufgrund der kleineren Brustmuskeln des Dodo. Kleinere Muskelgrößen sind mit niedrigeren Raten des Erhaltungsstoffwechsels verbunden, was wiederum Energie für den Dodo spart.[30] Der fehlende Instinkt Angst war ein weiterer Mechanismus, durch den der Dodo Energie sparte, weil er nie Energie für eine Stressreaktion aufwenden musste. Beide Mechanismen der Energieeinsparung waren einst von Vorteil, da sie es dem Dodo ermöglichten, Aktivitäten mit minimalem Energieverbrauch durchzuführen. Diese erwiesen sich jedoch als nachteilig, als ihre Insel überfallen wurde, was sie wehrlos gegenüber den neuen Gefahren machte, die die Menschen mit sich brachten.[31]

Birkenspanner während der englischen industriellen Revolution

Vor der englischen industriellen Revolution des späten 18. und frühen 19. Jahrhunderts war die häufigste phänotypische Farbe des Birkenspanners weiß mit schwarzen Flecken. Das änderte sich jedoch, als die industrielle Revolution zu einer hohen Umweltverschmutzung führte. Aufgrund der industriellen Revolution schwärzten sich die Bäume in städtischen Regionen, was dazu führte, dass der ursprüngliche Phänotyp den Raubtieren deutlich mehr auffiel.[32] Die natürliche Selektion begann dann, die seltenen Birkenspanner zu bevorzugen, damit die Art Angriffe tarnen und verhindern konnte. Die Bevölkerung der Birkenmotte expandierte schnell und in den 1950er Jahren stiegen große Mengen Englands zu einem Anstieg der Birkenspanner-Frequenzen über 90 %. Der einst günstige weiß gesprenkelte Phänotyp wurde in der neuen Umgebung schnell nicht länger übereinstimmend.

In den späten 1900er Jahren bemühten sich die Engländer jedoch, die Luftverschmutzung zu reduzieren, was dazu führte, dass die Bäume wieder in ihren normalen Schatten zurückkehrten. Die Farbänderung führte dazu, dass der Phänotyp der dunklen Haut von vorteilhaft zu nachteilig zurückkehrte. Wieder einmal war die Motte nicht in der Lage, sich schnell genug an die sich verändernde Umgebung anzupassen, und so kam der Birkenspanner-Phänotyp nicht überein. So führte die Rückkehr der Bäume zu ihrer natürlichen Farbe dazu, dass der ursprüngliche Phänotyp wieder vorteilhaft wurde, da er es dem Birkenspanner ermöglichte, sich vor Raubtieren zu verstecken.[33]

Juwelenkäfer (Julodimorpha bakewelli) und Bierflaschen

Evolutionäre Diskrepanz ist auch bei Insekten zu beobachten. Ein solches Beispiel ist der Fall des Julodimorpha bakewelli. Der männliche Juwelenkäfer hat sich weiterentwickelt, um von bestimmten Merkmalen des weiblichen Juwelenkäfers angezogen zu werden, die es dem männlichen Juwelenkäfer ermöglichen, ein Weibchen zu identifizieren, während es durch die Wüste fliegt.[34] Zu diesen Funktionen gehören Größe, Farbe und Textur. Diese körperlichen Merkmale manifestieren sich jedoch auch in Bierflaschen. Infolgedessen halten männliche Juwelenkäfer aufgrund der großen Größe und attraktiven Färbung der Bierflasche jene oft für attraktiver als weibliche Juwelenkäfer.[35] Bierflaschen werden oft von Menschen in der australischen Wüste weggeworfen, in der Juwelenkäfer gedeihen, und schaffen eine Umgebung, in der sich männliche Juwelenkäfer lieber mit Bierflaschen statt mit weiblichen Juwelenkäfern paaren. Dies ist eine Situation, die äußerst nachteilig ist, da sie die Fortpflanzungsleistung des Juwelenkäfers reduziert, da sich weniger Käfer paaren. Dieser Zustand kann als evolutionäre Diskrepanz angesehen werden, da eine Gewohnheit, die sich zur Unterstützung der Fortpflanzung entwickelt hat, aufgrund der Vermüllung von Bierflaschen, einer anthropogenen Ursache, nachteilig geworden ist.[36]

Beispiel ohne menschlichen Einfluss

Informationskaskaden zwischen Vögeln

Eine Gruppe von Muskatvögeln an einem Vogelfutterautomat
Eine Gruppe von Muskatvögeln an einem Vogelfutterautomat

Normalerweise ermöglicht die Gewinnung von Informationen aus der Beobachtung anderer Organismen dem Beobachter, gute Entscheidungen zu treffen, ohne sich anzustrengen.[37][38] Genauer gesagt beobachten Vögel oft das Verhalten anderer Organismen, um wertvolle Informationen zu erhalten, wie das Vorhandensein von Raubtieren, guten Brutstätten[39][40][41] und optimalen Futterstellen.[42] Obwohl dies es dem Beobachter ermöglicht, weniger Aufwand für das Sammeln von Informationen aufzuwenden, kann es auch zu schlechten Entscheidungen führen, wenn die durch die Beobachtung gewonnenen Informationen unzuverlässig sind. Im Falle der Muskatvögel kann der Beobachter die Zeit für die Suche nach einem optimalen Vogelfutterautomat minimieren und seine Fütterungszeit maximieren, indem er beobachtet, wo sich andere Muskatvögel ernähren. Dies beruht jedoch auf der Annahme, dass die beobachteten Vögel auch über zuverlässige Informationen verfügten, die darauf hindeuteten, dass die Fütterungsstelle ideal war. Dieses Verhalten kann maladaptiv werden, wenn die Priorisierung von Informationen, die durch das Beobachten anderer gewonnen wurden, zu Informationskaskaden führt, bei denen Vögel dem Rest der Menge folgen, obwohl frühere Erfahrungen möglicherweise darauf hindeutet haben, dass die Entscheidung der Menge schlecht ist.[43] Wenn zum Beispiel ein Muskatvogel sieht, dass sich genug Vögel an einem Feeder ernähren,[44][45][46] hat sich gezeigt, dass Muskatvögel diesen Feeder wählen, auch wenn ihre persönliche Erfahrung darauf hindeutet, dass der Feeder ein schlechter ist.[43]

Hausfinken und die Entstehung der MG-Krankheit

Evolutionäre Diskrepanz tritt bei Hausfinken auf, wenn sie infektiösen Personen ausgesetzt sind. Männliche Hausfinken neigen dazu, sich in unmittelbarer Nähe zu anderen Finken zu ernähren, die krank oder krank sind, weil kranke Personen weniger wettbewerbsfähig sind als üblich, was wiederum die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass der gesunde Vogel eine aggressive Interaktion bekommt, wenn es passiert. Um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, eine soziale Konfrontation zu verlieren, neigen gesunde Finken dazu, in der Nähe von Personen zu suchen, die aufgrund von Krankheiten lethargisch oder lustlos sind.[47] Diese Disposition hat jedoch nach der Entstehung der MG-Krankheit im Jahr 1994 eine evolutionäre Falle für die Finken geschaffen. Da diese Krankheit ansteckend ist, sind gesunde Finken von einer Kontraktion bedroht, wenn sie sich in der Nähe von Personen befinden, die zuvor die Krankheit entwickelt haben. Die relativ kurze Dauer der Entstehung der Krankheit hat dazu geführt, dass sich die Finken nicht schnell genug anpassen können, um eine Annbildung kranker Personen zu vermeiden, was letztendlich zu einer Diskrepanz zwischen ihrem Verhalten und der sich verändernden Umgebung führt.[47]

Ausbeutung der Reaktion des Regenwurms auf Vibrationen

Wurmgrunzen ist eine Praxis, die von Menschen verwendet wird, um Regenwürmer aus dem Boden zu ziehen, indem sie einen Holzpfahl in die Erde rammen, um den Boden vibrieren zu lassen. Diese Aktivität wird üblicherweise zum Sammeln von Fischködern und als Leistungssportart durchgeführt. Würmer, die die Vibrationen spüren, steigen an die Oberfläche. Untersuchungen zeigen, dass Menschen tatsächlich eine Eigenschaft nutzen, die Würmer angepasst haben, um hungrige grabende Maulwürfe zu vermeiden, die die Würmer fressen. Diese Art von evolutionärer Falle, bei der ein ursprünglich vorteilhaftes Merkmal ausgenutzt wird, um Beute zu fangen, wurde von Richard Dawkins, einem englischen Evolutionsbiologen, mit dem „seltenen Feindeffekt“ geprägt.[48] Dieses Merkmal von Würmern wurde nicht nur von Menschen, sondern auch von anderen Tieren ausgebeutet. Es wurde beobachtet, dass Heringsmöwen und Holzschildkröten auch auf den Boden stampfen, um die Würmer an die Oberfläche zu treiben und sie zu verzehren.[49]

Einzelnachweise

  1. ↑ a b c d Lloyd, Elisabeth; Wilson, David Sloan; Sober, Elliott (2011). "Evolutionary Mismatch And What To Do About It: A Basic Tutorial". Evolutionary Applications: 2–4.
  2. ↑ Judith L. Lean, David H. Rind: How natural and anthropogenic influences alter global and regional surface temperatures: 1889 to 2006. In: Geophysical Research Letters. Band 35, Nr. 18, 16. September 2008, doi:10.1029/2008gl034864.
  3. ↑ Tim Connallon, Andrew G. Clark: The distribution of fitness effects in an uncertain world. In: Evolution; International Journal of Organic Evolution. Band 69, Nr. 6, Juni 2015, S. 1610–1618, doi:10.1111/evo.12673, PMID 25913128, PMC 4716676 (freier Volltext).
  4. ↑ Ernst Mayr: Systematics and the origin of species, from the viewpoint of a zoologist. 1st Harvard University Press pbk. ed Auflage. Harvard University Press, Cambridge, Mass. 1999, ISBN 0-674-86250-3.
  5. ↑ W. J. Gross: Aspects of Osmotic Regulation in Crabs Showing the Terrestrial Habit. In: The American Naturalist. 1955, doi:10.1086/281884 (semanticscholar.org [abgerufen am 30. März 2022]).
  6. ↑ Edward O. Wilson: Adaptive Shift and Dispersal in a Tropical Ant Fauna. In: Evolution. Band 13, Nr. 1, 1959, ISSN 0014-3820, S. 122–144, doi:10.2307/2405948.
  7. ↑ J. E. Riggs: Stone-age genes and modern lifestyle: evolutionary mismatch or differential survival bias. In: Journal of Clinical Epidemiology. Band 46, Nr. 11, November 1993, S. 1289–1291, doi:10.1016/0895-4356(93)90093-g, PMID 8229106.
  8. ↑ By: Evolutionary Mismatch. In: Evolution Institute. Abgerufen am 30. März 2022 (amerikanisches Englisch).
  9. ↑ a b c d Ronald Giphart: Mismatch : how our stone age brain deceives us every day (and what we can do about it). London 2018, ISBN 978-1-4721-3970-2.
  10. ↑ a b Loren Cordain, S. Boyd Eaton, Anthony Sebastian, Neil Mann, Staffan Lindeberg: Origins and evolution of the Western diet: health implications for the 21st century. In: The American Journal of Clinical Nutrition. Band 81, Nr. 2, Februar 2005, S. 341–354, doi:10.1093/ajcn.81.2.341, PMID 15699220.
  11. ↑ Barker, Graeme (2006). The Agricultural Revolution in Prehistory: Why Did Foragers Become Farmers?. Oxford: Oxford University Press. p. 1.
  12. ↑ a b c Norman P. Li, Mark van Vugt, Stephen M. Colarelli: The Evolutionary Mismatch Hypothesis: Implications for Psychological Science. In: Current Directions in Psychological Science. Band 27, Nr. 1, 19. Dezember 2017, ISSN 0963-7214, S. 38–44, doi:10.1177/0963721417731378.
  13. ↑ Michael L. Power: The evolution of obesity. Johns Hopkins University Press, Baltimore 2009, ISBN 978-1-4214-0003-7.
  14. ↑ Christine Knight: “Most people are simply not designed to eat pasta”: 1 evolutionary explanations for obesity in the low-carbohydrate diet movement. In: Public understanding of science. 2011, doi:10.1177/0963662510391733 (semanticscholar.org [abgerufen am 30. März 2022]).
  15. ↑ Alexandra Alvergne, Crispin Jenkinson, Charlotte Faurie: Evolutionary thinking in medicine : from research to policy and practice. Switzerland 2016, ISBN 978-3-319-29716-3.
  16. ↑ Daniel E. Lieberman: The Story of the Human Body: Evolution, Health and Disease. In: Family Medicine. Band 48, Nr. 10, November 2016, S. 822–823, PMID 27875612.
  17. ↑ Holger Garn, Harald Renz: Epidemiological and immunological evidence for the hygiene hypothesis. In: Immunobiology. Band 212, Nr. 6, 2007, S. 441–452, doi:10.1016/j.imbio.2007.03.006, PMID 17544829.
  18. ↑ Emmanuel Prokopakis, Alexios Vardouniotis, Hideyuki Kawauchi, Glenis Scadding, Christos Georgalas: The pathophysiology of the hygiene hypothesis. In: International Journal of Pediatric Otorhinolaryngology. Band 77, Nr. 7, Juli 2013, S. 1065–1071, doi:10.1016/j.ijporl.2013.04.036, PMID 23701898.
  19. ↑ a b Manuela Sironi, Mario Clerici: The hygiene hypothesis: an evolutionary perspective. In: Microbes and Infection. Band 12, Nr. 6, Juni 2010, S. 421–427, doi:10.1016/j.micinf.2010.02.002, PMID 20178858.
  20. ↑ L. Pani: Is there an evolutionary mismatch between the normal physiology of the human dopaminergic system and current environmental conditions in industrialized countries? In: Molecular Psychiatry. Band 5, Nr. 5, September 2000, S. 467–475, doi:10.1038/sj.mp.4000759, PMID 11032379.
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