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Adaptive Radiation

Adaptive Radiation

Unter adaptiver Radiation versteht man die Entstehung vieler neuer Arten aus einer einzigen Stammart heraus. Zur adapativen Radiationen kommt es durch Einnischung der Art in unterschiedliche ökologische Nischen. Faktoren wie geografische Isolation, sowie das Fehlen von natürlichen Feinden begünstigen den Vorgang der Adaptive Radiation.

Die adaptive Radiation anhand der Darwinfinken

Die Darwinfinken sind ein absolutes Musterbeispiel wenn es um die Erklärung einer adaptiven Radiation geht. Insgesamt gibt es 14 nah verwandte Arten, die allesamt von einem gemeinsamen Vorfahren abstammen. Auffallend sind vor allem die unterschiedlichen Schnäbel der Darwinfinken, die auf unterschiedliche Ernährungsgewohnheiten hinweisen. Die Hauptnahrungsquelle des Geospiza magnirostris (1) sind Samen, während der Certhidea olivacea (4) ein Insektenfresser ist. Dieses Prinzip der Konkurrenzvermeidung durch das Anpassen an unterschiedliche ökologische Nischen wird gleich noch genauer erläutert.

Die Galapagosinseln liegen etwa 1000 km westlich von Südamerika entfernt und sind demnach geografisch vom Festland isoliert. Als Insel vulkanischen Ursprungs können sich die Darwinfinken auch nicht auf der Insel entwickelt haben, sondern müssen ihren Ursprung vom Festland haben. Durch Zufall, beispielsweise durch einen Sturm oder durch Treibholz, müssen mindestens zwei Finken (männlich und weiblich) oder ein befruchtetes Weibchen auf die Insel gelangt sein und bildeten so eine Gründerpopulation. Zunächst vermehrte sich die Singvogelart sehr stark, weil neben dem übermäßigen Nahrungsangebot auch keinerlei Fressfeinde auf der Insel vorhanden waren. Irgendwann erhöht sich jedoch der Druck der intraspezifischen Konkurrenz auf die Finken, weil Lebensraum und Nahrung nur begrenzt zur Verfügung stehen.

Geografische Seperation sorgt nun für die Entwicklung der Stammart in unterschiedliche Richtungen. Von der Ursprungsinsel gelangen einzelne Individuen erneut durch Zufall auf eine weitere Insel. Der Prozess der rasanten Vermehrung wiederholt sich, nun jedoch unter anderen Voraussetzungen, denn nicht nur der Selektionsdruck ist auf dieser anderen Insel anders (z.B. andere Nahrungsangebote), sondern auch der Genpool unterscheidet sich nun, wenn auch nur im geringen Maße, von dem der Ursprungspopulation der Ursprungsinsel (Flaschenhalseffekt). Des Weiteren führen unterschiedliche Mutationen und Rekombinationen, eine veränderte Richtung der Selektion, sowie Gendrift zu einer nicht konvergenten Entwicklung wie vergleichsweise die der Stammart auf der Ursprungsinsel.

Da zwischen den Inseln kein Genfluss mehr besteht, können die Singvögel auch keinerlei Allelen mehr miteinander austauschen und es kommt zur Separation der beiden Populationen. Sind die beiden Populationen lange genug getrennt, kann es in diesem Prozess der Separation zu einer reproduktiven Isolation kommen, sodass sich die beiden Populationen nicht mehr untereinander fortpflanzen können. Gelangen nun Individuen der neu entstandenen Art zurück auf die Ursprungsinsel, kann dies dazu führen, dass diese an die selbe ökologische Nische angepasst sind und demnach mit der anderen Art um diese ökologische Nische konkurrieren. Nach dem Konkurrenzausschlussprinzip kann nur eine Art eine ökologische Nische besetzen und es kommt entweder zum Aussterben einer Art, oder eine Art ist im Stande auf eine andere ökologische Nische auszuweichen und neben der anderen Art zu koexistieren. Es kann jedoch auch sein, dass die neu entstandene Art sich auf der anderen Insel derart entwickelt hat, dass sie unmittelbar eine freie ökologische Nische auf der Ursprungsinsel besetzt und nicht mit der Stammart in Konkurrenz tritt.

Dieser Vorgang aus geografischer Isolation und Einnischung wiederholte sich mehrmals, sodass 14 Arten entstanden, die allesamt von einer Ursprungsart abstammen.

Zusammenfassung

  • Wenige Gründerindividuen bildeten eine Gründerpopulation auf einer der Galapagos-Inseln.
  • Durch Zufall gelangten Individuen dieser Stammart auf eine weitere Insel und waren vorübergehend geografisch isoliert.
  • Mit der Zeit entwickelten sich die beiden Population derart auseinander, das sie voneinander reproduktiv isoliert waren.
  • Erneut durch Zufall gelangte die zweite Art zurück auf die Ursprungsinsel und konkurrierte dort entweder mit der Ursprungsart um eine ökologische Nische oder besetzte eine andere ökologische Nische.
  • Dieser Vorgang der adaptiven Radiation (Auffächerung einer Art) hat sich mehrmals wiederholt.