Unterschied zwischen Mutation und Selektion Biologie?

3 Antworten

Man kann es so betrachten:

Variabilität ist die Vielfalt, die man beobachten kann. Sie manifestiert sich zumeist im Phänotyp, also im äußeren Erscheinungsbild eines Lebewesens. Aber auch Verhalten kann variabel sein. Vielfalt bedeutet demnach, dass die Individuen einer Population sich somit ähnlich sind, aber nicht komplett gleich. Auf genetischer Ebene spiegelt sich die Variabilität auf kleine Unterschiede in der Abfolge der Basen der DNS wider.

Die Ursache für die Variabilität wiederum sind Mutationen. Als solche bezeichnet man zufällig entstehende Veränderungen der DNS-Basenabfolge. Das passiert zum einen, weil die Enzyme, die die DNS verfielfältigen (unter anderem die DNA-Polymerase) nicht hundertprozentig genau arbeitet, sondern winzige Fehler macht. Zum anderen können aber auch Umwelteinflüsse wie zum Beispiel UV-Strahlung oder mutagene Toxine Mutationen hervorrufen. Eine solche Mutation kann beispielsweise das Einfügen einer zusätzlichen Base (Insertion) oder das Entfernen einer solchen (Deletion, zusammen oft auch als Indel bezeichnet) sein, wodurch dich das gesamte Leseraster verschiebt. Oder eine Base wird durch eine andere ersetzt. Auch Chromosomenabschnitte können entfernt, dupliziert oder umgekehrt werden (Inversion). Außerdem können ganze Chromosomen fehlen oder mehrfach vorhanden sein als es gewöhnlich der Fall ist.

Selektion wiederum ist der Prozess, der dafür sorgt, dass bestimmte Mutationen sich im Genpool verbreiten können, nämlich dann, wenn sie von Vorteil sind. Mutationen, die sich nachteilig auswirken, werden dagegen aussortiert (selektiert), zum Beispiel dann, wenn eine Mutation so gravierend ist, dass ihr Träger gar nicht lebensfähig ist. Darüber hinaus können Mutationen auch weder zum Nachteil, noch zum Vorteil für einen Organismus sein, sondern neutral oder stumm. In der Natur begegnen uns vor allem zwei Formen der Selektion. Die erste ist die natürliche Selektion. Die Umwelt stellt gewisse Anforderungen an die Beschaffenheit der in ihr lebenden Organismen, man sagt, sie übt einen Selektionsdruck aus. Dieser kann so beschaffen sein, dass die Selektion stabilisierend auf ein bestimmtes Merkmal wirkt. Nehmen wir einmal als Beispiel die Schnabelgröße eines Vogels an. Nehmen wir ferner an, der Selektionsdruck wirkt stabilisierend auf eine mittelgroße Schnabelgröße, dann werden solche Vögel mit kleinen und solche mit großen Schnäbeln selektiert. Der Selektionsdruck kann aber auch gerichtet sein, dann wird sich zum Beispiel ein großer Schnabel als vorteilhaft erweisen und die kleinen und mittleren werden selektiert. Und schließlich kann der Selektionsdruck auch disruptiv, also spaltend, sein. Das ist dann der Fall, wenn die mittlere Schnabelgröße selektiert wird und die beiden Extrema, also kleiner und großer Schnabel, begünstigt werden. In diesem Fall kann es sein, dass schließlich aus den Populationen mit kleinem Schnabel und jenen mit großen Schnäbeln zwei voneinander getrennte Arten entstehen.
Außerdem gibt es noch die sexuelle Selektion, die geschlechtliche Zuchtwahl. Für gewöhnlich sucht sich das Weibchen einen passenden Paarungspartner aus (female choice). Gleichzeitig konkurrieren die Männchen um die Weibchen. Das geschieht etwa durch die Ausbildung von Waffen und ritualisierte Kämpfe (zum Beispiel das Geweih bei den Hirschen) oder durch das Tragen eines besonders auffälligen, bunten Prachtkleides. Letzteres findet man besonders häufig bei Vögeln (Paradiesvögel, Pfau) und auch bei Fischen (Guppies).

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Biologiestudium, Universität Leipzig

Das sind aber zwei grundlegende Begriffe die man in der 8.Klasse wirklich schon beherrschen sollte!

Eine Mutation ist eine Veränderung im Erbgut, d.h. der Ausgangs-Reihenfolge der Basen der DNA.

Eine solche Mutation kann durch UV-Licht entstehen, durch radioaktive Strahlung, durch Radikale, mutagene und kanzerogene Stoffe wie z.B. Benzol, oder auch spontan ohne äußeren Einfluss.

Viele Mutationen bleiben ohne Auswirkungen. Bei denjenigen Mutationen die eine Veränderung bewirken ist diese zu 99% negativ für die Überlebensfähigkeit und setzt sich daher in der Evolution nicht fort. Wenn das nicht so wäre könnte man ja positive Mutationen durch gezielte radioaktive Bestrahlung von Pflanzen, Nutztieren usw. erzielen. Leider wäre das völlig sinnlos.

Ein Beispiel für eine positive Mutation sind Sommersprossen. Durch die verstärkte Konzentration des Hautfarbstoffs Melanin in den dunkleren Punkten sind die umgebenden Hautstellen viel heller. Eigentlich ein Fehler, jedoch können die hellen Hautpartien mehr Vitamin D bilden als einheitlich Gefärbte. Dies ist in nordischen Gebieten mit geringer durchschnittlicher Sonneneinstrahlung ein Selektionsvorteil, weil der Nachwuchs gesünder ist (Ein Afrikaner leidet in Nordeuropa an Vitamin D-Mangel wenn es nicht von aussen zugeführt wird).

Die Selektion wird oft komplett mißverstanden. Ändern sich für einen Organismus die Umweltbedingungen, geschieht dies oft relativ schnell, sodass nicht mal eben schnell passende Mutationen auftreten die ihn für die neuen Bedingungen fit machen.

Die Selektion geschieht deswegen oft innerhalb der genetischen Variabilität, die im Erbgut bereits vorhanden ist. Beispiel: In Australien wurden 1936 zur Bekämpfung von Insekten giftige Aga-Kröten aus Südamerika ausgesetzt, wo sie sich zur Plage entwickelten und durch Wanderung ausbreiteten.

https://de.wikipedia.org/wiki/Aga-Kr%C3%B6te

Es wurde festgestellt, dass diejenigen Kröten die am Weitesten entfernt vom ursprünglichen Aussetzungsort waren, erheblich leichter und langbeiniger waren als der Durchschnitt der ursprünglichen Tiere. Dies eröffnete eine einmalige Chance, quasi "live" bei der Artentstehung dabei zu sein.

Das ist nichts Anderes als Evolution bzw. Selektion: die langbeinigeren und leichteren Kröten waren bei der weiten Wanderung im Vorteil. Diese schnelle Veränderung in nicht einmal 100 Jahren ist aber nicht auf Mutationen zurück zu führen, sondern auf einen "Kreuzungserfolg" von langbeinigen leichten Kröten mit anderen langbeinigen leichten Kröten.

Zusätzlich wurde beobachtet, wie Schlangen sich durch die Kröten verändern:

"hatte. Von einigen Schlangenarten wird berichtet, dass sie kleinere Kiefer entwickelt hätten, so dass sie nicht mehr in der Lage sind, große Aga-Kröten zu verschlingen, die entsprechend mehr Gift enthalten."

Mutation ist eine zufällige Veränderung in der Basenabfolge der DNA. Je nachdem, was verändert wird, kann (muss nicht!) es zu Veränderungen am Phänotyp (Erscheinungsbild) des Individuums kommen. Diese können sich nun gut oder schlecht für das Individuum auswirken.

Und da kommt die Selektion ins Spiel. Über Mutationen ist es möglich, dass sich eine Art über Jahrtausende und Jahrmillionen hinweg andauernd an veränderte Umweltbedingungen anpassen kann. Oder bei Konkurrenz mit anderen einen anderen Platz im Ökosystem einnehmen kann. Wenn eine Art das Glück hatte, die "richtigen" Mutationen hinter sich zu haben, bringt ihr das in der Evolution einen gewissen Vorteil. Wenn sie schlechte Mutationen, die das Erscheinungsbild in negativer Hinsicht verändert haben, hinter sich hat, kann sie sogar aussterben.

Die Variabilität liegt dabei in der Vielzahl von Erscheinungsbildern, die bei unterschiedlichen Umweltbedingungen eine bessere oder schlechtere Anpassung bedeuten können und damit durchaus auch bei der Selektion eine Rolle spielen.

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