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Anpassungsprobleme

Archiv: Schöne Biologie

Ralf Neumann


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Schöne Biologie

Kann sich jemand noch an die fliegenden Toaster erinnern, die vor etlichen Jahren als Bildschirmschoner über viele Monitoren flatterten? Wenn nicht, auch nicht schlimm – wir wollen die Toasterflügel hier eher evolutionsbiologisch betrachten.

Ganz klar, in der Welt der Toaster brächte die Entwicklung von Flügeln der entsprechenden Population einen Vorteil: Sie würden mobil. Nehmen wir an, ein Toaster hätte tatsächlich durch einige wenige Mutationen plötzlich Flügel entwickelt – und der entstandene Vorteil wäre hinreichend groß, dass die Flügel innerhalb weniger Generationen in der gesamten Toasterpopulation fixiert würden. Variation, Selektion, Fixierung – der klassische Weg des evolutionären Erwerbs neuer Merkmale.

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Aber wären die Toasterflügel eine Anpassung – eine Adaptation? Sicher böten die Flügel einen adaptiven Vorteil. Aber woran hätten sich die Toaster damit angepasst? Um als „Adaptation“ zu gelten, sollte die fragliche Eigenschaft schließlich durch Selektion „geformt“ worden sein. Das heißt, es sollte ein klares „Problem“ geben, das die Toaster durch die Entwicklung von Flügeln für sich gelöst haben.

Dieses könnte beispielsweise darin bestehen, dass in jüngster Vergangenheit verstärkt Toasterfresser aufgetaucht wären, die unter den unbeweglichen Toastern leichte Beute machen konnten. In diesem erweiterten Szenario hätten sich Flügel wohl tatsächlich aufgrund eines latent akuten Selektionsdrucks entwickelt. Und sie wären damit eine klare Anpassung an eine durch die Toasterfresser dramatisch veränderte Umwelt – denn ohne die Flügel als effektive Fluchthilfe wären die Toaster in diesem Szenario bald ausgestorben.

Warum machen wir uns hier die Mühe, solche Szenarien um Toasterfresser und fliegende Toaster auszuspinnen? Um klar zu machen, dass nicht einfach zu entscheiden ist, ob eine beo­bachtete Eigenschaft tatsächlich eine Adaptation darstellt – oder ob sie sich vielmehr auf andere Art entwickelt hat.

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Viele Evolutionsenthusiasten schossen in dieser Frage lange Zeit weit über das Ziel hinaus: Alle Eigenschaften eines Organismus sind durch Anpassung entstanden, war ihr Credo. Erst in den siebziger Jahren des letzten Jahrhunderts begann man diesen „Adaptionismus“ zunehmend zu hinterfragen. Und fand jede Menge Eigenschaften, bei deren Entstehung Adaptation überhaupt keine Rolle spielte – sondern statt dessen etwa rein zufälliger Gendrift.

Oder wie beispielsweise das RNA-Editing. Welchen Anpassungswert könnte es haben, dass einzelne Basen in der mRNA gezielt ausgetauscht werden? Wenn die Sequenzkorrekturen wirklich wichtig wären, warum wurden die „richtigen“ Sequenzen dann nicht nach und nach in der DNA fixiert. Zwei US-Forscher haben dazu über 1.800 RNA-Editingorte untersucht – und bilanzieren jetzt völlig „un-adaptationistisch“: RNA-Editing ist vor allem entstanden, weil das Editing-Enzym nicht sehr spezifisch arbeitet und womöglich in der Zelle primär ganz andere Aufgaben erfüllt (PNAS 111(10): 3769-74). Somit wäre RNA-Editing also nicht mehr als ein großflächig tolerierbarer Neben­effekt im Nukleinsäure-Stoffwechsel.

Schade, wirkt ziemlich unromantisch. Ein klares Anpassungsszenario wäre sicher spannender. Auch Richard Dawkins sah dies offenbar so, als er 1986 generell schrieb: „Large quantities of evolutionary change may be non-adaptive, in which case these alternative theories may well be important in parts of evolution, but only in the boring parts of evolution...“

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Letzte Änderungen: 13.05.2014


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