Die Entstehung von Arten

Die Entstehung von Arten – Artbildung – Biologie

Es existieren unzählige Arten auf der Erde. Immer wieder liest man, dass eine neue Insektenart gefunden wurde oder dass eine bestimmte Pflanzenart in einem Gebiet ausgestorben ist. Aber wie können überhaupt neue Arten entstehen?

Vielleicht stehst du kurz vor deinem Abitur und möchtest genau diese Frage über die Entstehung der Arten auffrischen? Dann bist du hier genau richtig! In diesem Text erklären wir dir auf einfache Art und Weise, wie sich Arten umwandeln oder auf verschiedene Weisen aufspalten können und neue Arten entstehen.

Artumwandlung – Definition

Die Veränderung von genotypischen und phänotypischen Merkmalen muss nicht unbedingt die Bildung einer neuen Art zur Folge haben. Eine bereits bestehende Art kann sich also auch einfach weiterentwickeln. Man bezeichnet das auch als Artumwandlung oder Anagenese.

Artumwandlung kommt häufig dort vor, wo sich die Umweltbedingungen nur minimal verändern. Gleichzeitig muss aber auch ein leichter Selektionsdruck in eine bestimmte Richtung vorliegen.

Artbildung und Artaufspaltung – Definition

Einfach erklärt findet eine Artaufspaltung oder Artbildung statt, wenn sich aus einer Ursprungsart zwei neue Arten bilden. Kannst du dir vorstellen, was das entscheidende Kriterium zur Abgrenzung von zwei Arten ist? Entscheidend ist, dass sich aus einer Art zwei Populationen unabhängig voneinander entwickeln. Das heißt also, bei der Entwicklung von Arten kommt es bei einer Artaufspaltung immer zu einer Anagenese.

Welche Arten der Artbildung gibt es nun? Und wie werden aus einer Art zwei Arten? Es gibt verschiedene Formen der Artbildung. Man unterscheidet hier die allopatrische, die sympatrische und die parapatrische Artbildung.

Vielleicht fragst du dich jetzt, wie die verschiedenen Formen der Artbildung denn nun genau funktionieren und welche Prozesse dabei ablaufen? Wir zeigen es dir hier!

Allopatrische Artbildung

Beginnen wir mit der allopatrischen Artbildung, zu der es durch geografische Isolation kommen kann. Stell dir z. B. einen See vor, der durch Sedimentablagerungen in zwei Bereiche geteilt wird. Durch eine solche geografische Isolation ist es leicht vorstellbar, dass es zu einer Unterbrechung des Genflusses zwischen zwei Populationen kommt und sich die beiden Populationen unabhängig voneinander weiterentwickeln. Nach einer gewissen Zeit sind sie dann so unterschiedlich, dass keine Fortpflanzung mehr stattfinden kann.

Die allopatrische Artbildung ist die häufigste Form der Artbildung.

Entstehung von Arten – allopatrische Artbildung – Beispiel

In Deutschland gibt es z. B. zwei Krähenarten, die aus einer einzigen Ursprungsart hervorgegangen sind. Östlich der Elbe gibt es die grauen Nebelkrähen und westlich der Elbe die schwarzen Rabenkrähen. Dieses Beispiel zeigt sehr anschaulich, wie die Bildung einer neuen Art durch eine räumliche Trennung verursacht wird. Vermutlich kam es während der letzten Eiszeiten zu einer geografischen Isolation, sodass zwei unterschiedliche Rabenarten aus der Ursprungsart entstanden sind.

Sympatrische Artbildung

Bei der sympatrischen Artbildung findet eine Artbildung ohne räumliche Trennung statt – man spricht hier von einer Artbildung im gleichen Lebensraum oder im Gebiet der Ursprungsart. Bei dieser Artbildung muss sich also zunächst z. B. durch eine Mutation eine phänotypische Eigenschaft oder auch das gesamte Genom ändern, wodurch es zu einer Fortpflanzungsschranke kommt. Das heißt, eine Fortpflanzung findet dann nicht mehr statt und die Arten trennen sich.

Entstehung von Arten – sympatrische Artbildung – Beispiele

Bei Pflanzen kommt die sympatrische Artbildung ziemlich oft vor – durch Genommutationen, bei denen sich aus einer diploiden Ausgangsart polyploide Individuen bilden. Diese besitzen dann nicht mehr ihren üblichen Chromosomensatz, sondern mehrfache Chromosomensätze. Bei Rosen, Weizen oder auch Tabak kann man solche polyploiden Arten finden. Polyploide Pflanzen können zwar noch unter sich gekreuzt werden, allerdings nicht mehr mit der Ursprungsart. Die mutierte Pflanze hat dann also keinen Allelaustausch mehr mit der restlichen Population. Deshalb kommt es zur Artaufspaltung ohne räumliche Trennung.

Aber nicht nur solche Mutationen führen zur sympatrischen Artbildung. Die sympatrische Artbildung kann auch durch eine neue Eigenschaft stattfinden. Es kann z. B. auch zu einer ökologischen Isolation kommen. Eine Pflanzenart kann beispielsweise plötzlich auf einem schwermetallhaltigen Boden wachsen. Dann ist sie ökologisch isoliert und das könnte dann auch wieder zur Bildung einer neuen Art führen. Es gibt dabei verschiedene Isolationsformen, auch Isolationsmechanismen genannt.

Tiere, bei denen der Chromosomensatz durch eine Mutation vervielfältigt worden ist, sind im Vergleich zu den Pflanzen weder lebensfähig noch können sie sich fortpflanzen. Deshalb findet man solche Mutationen nur im Pflanzen- und nicht im Tierreich.

Vielleicht fragst du dich jetzt, wie denn nun neue Arten von Tieren durch die sympatrische Artbildung entstehen können? Bei Tieren kann man sich gut vorstellen, dass sich z. B. ein phänotypisches Merkmal wie die Färbung durch eine Mutation ändert. Dieser neue Phänotyp kann zu einer neuen Präferenz in der Partnerwahl zwischen Männchen und Weibchen führen. Dadurch können sich aus einer Ursprungsart zwei oder mehrere Arten bilden.

Parapatrische Artbildung

Die parapatrische Artbildung stellt praktisch eine Kombination aus allopatrischer und sympatrischer Artbildung dar. Dabei leben zwei Arten nicht vollständig voneinander getrennt. Sie sind also geografisch nicht isoliert, leben aber trotzdem in zwei unterschiedlichen Gebieten. Die beiden Gebiete überlappen sich nur in einem kleinen Bereich.

Zusammenfassung – Artbildung

In der folgenden Abbildung kannst du dir nochmals die verschiedenen Typen der Artbildung ansehen:

Übrigens: 1859 veröffentlichte Charles Darwin (1809–1882) sein Buch The origin of species. In diesem Buch über die Entstehung der Arten erklärt Darwin seine Evolutionstheorie durch natürliche Selektion. Die Entstehung der Arten ist also das zentrale Thema seiner Evolutionstheorie!

Auch zum Thema Die Entstehung von Arten habe wir einige interaktive Übungen und Arbeitsblätter vorbereitet. Du kannst dein neu gewonnenes Wissen also direkt testen. Viel Spaß!