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Das Hypothese der Roten Königin, Rennen der Roten Königin wenn es Red Queen-Effekt ist ein Hypothese von dem Evolutionsbiologie versucht, zwei evolutionäre Phänomene zu erklären: den Vorteil der sexuellen Fortpflanzung auf der Ebene des Individuums und die evolutionäres Wettrüsten zwischen verschiedenen Typen. Die Theorie besagt, dass sich eine Art ständig weiterentwickeln muss, um ökologischNische behalten.
Namensgebung und Geschichte
Der Name kommt von der Rasse von Alice und die Rote Königin in Lewis CarrollsGenauer betrachtet. Darin sagt die rote Königin zu Alice: ... es braucht alles, was Sie tun können, um an der gleichen Stelle zu bleiben. (Niederländisch: ... um an der gleichen Stelle zu bleiben, muss man so schnell wie möglich laufen.)[1]
Die Hypothese wurde 1973 von . formuliert Leigh Van Valen wenn Metapher für ein evolutionäres Wettrüsten.[2] Zuvor hatte Van Valen ein Gesetz für Aussterben formuliert, nach denen die Gelegenheit beim Aussterben von a genetisch verwandte Gruppe Organismen (zum Beispiel eine Familie) ist für jede Gruppe konstant und für Gruppen innerhalb derselben Art zufällig. Laut Van Valen nimmt die Ausrottungswahrscheinlichkeit trotz möglicher evolutionärer Anpassungen mit der Zeit nicht ab. Dies liegt laut Van Valen daran, dass sich auch andere Arten entwickeln.
Die Hypothese wurde 1982 erweitert um Graham Bell, die auch kleinere Entwicklungen innerhalb der Arten (Mikroevolution) und den Vorteil von sexuelle Fortpflanzung besprochen.[3]
Mechanismus
Die Red-Queen-Hypothese besagt, dass jede Verbesserung einer Spezies durch Evolution (Mutation gefolgt von natürliche Selektion) entwickelt, bringt dieser Art einen neuen Vorteil gegenüber anderen Arten (die Arten werden als Fitness steigt). Dadurch kann die Art einen größeren Anteil der verfügbaren Nahrung, des Territoriums usw. beanspruchen. Die anderen Arten werden darauf reagieren müssen, indem sie sich verbessern. Verbessert sich eine Art nicht schnell genug, ist sie vom Aussterben bedroht.[4]
Das bekannteste Beispiel für den Effekt ist das Wettrüsten zwischen Raubtiere und Beute. Wenn die Beute durch Evolution lernt, sich besser zu verteidigen, wird das Raubtier gezwungen, einen besseren Angriff zu entwickeln.[5] Kurz gesagt, wenn aufeinanderfolgende Generationen von Kaninchen durch natürliche Selektion immer schneller laufen, werden nur die Nachkommen der schnellsten Füchse in der nächsten Generation bleiben.
Red-Queen-Hypothese und sexuelle Fortpflanzung
Laut Evolutionsbiologie bietet die sexuelle Fortpflanzung Vorteile. Durch Mischen der Gene vom Vater und der Mutter jedes Einzelnen kommt mehr genetische Variation innerhalb der Art und die Art kann sich schneller entwickeln. Dadurch können sich die Arten schneller an Umweltveränderungen anpassen und Nische in dem Ökosystem beschäftigt zu halten.
Die akzeptierte Theorie des Vorteils der Geschlechter (gegenüber Arten, die asexuelle Reproduktion haben) ist das Hypothese des Vikars von Brayy. Diese Hypothese geht davon aus, dass die sexuelle Fortpflanzung nur auf der Ebene der Art von Vorteil ist (Gruppenauswahl). Die Red-Queen-Hypothese hingegen geht davon aus, dass die sexuelle Fortpflanzung auch auf der Ebene des Individuums Vorteile bringt. Unter der Annahme, dass ein evolutionäres Wettrüsten von Organismen gegen Parasiten stattfindet, "überflüssig" werden Gene wichtig. Parasiten vermehren sich viel schneller als Tiere und Pflanzen. Während für die betreffende Art eine Generation verstreicht, kann sich der Parasit durch die viel schnellere Generationsfolge so entwickelt haben, dass nachfolgende Generationen ganz unterschiedlichen Bedrohungen ausgesetzt sind.
Nach der Red-Queen-Hypothese ist die Wahrscheinlichkeit, dass evolutionäre Anpassung ein Abwehrmechanismus gegen Parasiten ist bei der sexuellen Fortpflanzung viel stärker entwickelt. Dies hat zwei Gründe:
- Tritt innerhalb einer sich asexuell fortpflanzenden Art eine DNA-Mutation auf, kann sich dieses Gen nur ausbreiten, indem es alle anderen Gene ersetzt. Andere nützliche Mutationen werden ebenfalls verschwinden.
- "Unnötige" Gene (zum Beispiel Mutationen) kann manchmal durch Kombination mit anderen Genen aktiv werden. Die Anzahl der möglichen Kombinationen in der DNA innerhalb einer Art ist bei der sexuellen Fortpflanzung aufgrund des Austauschs von Allele.
Das Paradox ist, dass die sexuelle Fortpflanzung auch viele Nachteile hat. Die Hälfte der Bevölkerung besteht aus Männern, die keine Kinder gebären. Bei einigen Arten, wie z Löwen, die Männchen stellen eine Bedrohung für die Jungen anderer Männchen dar (Evolutionsbiologe Richard Dawkins versuchte dies in seinem Buch zu erklären das egoistische GenGene, die die Wahrscheinlichkeit der Reproduktion von konkurrierendem genetischem Material verringern, haben einen evolutionären Vorteil). Weibchen und Männchen müssen Energie und damit Nahrung aufwenden, um sich gegenseitig anzuziehen und Konkurrenten zu bekämpfen. Dies bringt auch Beutetieren Nachteile. EIN Paradiesvogel ist auffallend gefärbt, um Personen des anderen Geschlechts anzulocken, hebt sich aber gleichzeitig für Raubtiere ab. Nach der Red-Queen-Hypothese überwiegen diese Nachteile jedoch nicht den Vorteil einer größeren genetischen Variation.
populärwissenschaftliches Buch
Der Journalist Matt Ridley schrieb 1993 ein Buch zu diesem Thema mit dem Titel:
„Die rote Königin: Sex und die Evolution der menschlichen Natur“.[6]
Roman
Biologe und Autor Dirk Draulans schrieb 1994 einen Roman zu diesem Thema. Der Titel lautete „Die Rote KöniginDarin skizziert er einen Angriff einer Wissenschaftlerin auf die Y-Chromosom. Der männliche Teil der Bevölkerung stirbt bis auf 1 Mann aus, der gegen das manipulierte Pockenvirus resistent ist.[7] Aber auch die übrigen Frauen scheinen genetische Schäden erlitten zu haben. Dies, obwohl sie sich durch die Verschmelzung von 2 genetisch unterschiedlichen Eiern vermehren können. Seit der Entwicklung der CRISPR-cas Enzym, erhält die Theorie viel Aufmerksamkeit.
| Quellen, Anmerkungen und/oder Verweise Verweise
Andere Literatur
Externer Link
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