Biologie

Isolationsmechanismen

Inhaltsverzeichnis:

Du fragst dich: Was sind Isolationsmechanismen? Und welche gibt es überhaupt? In diesem Lerntext werden wir dir das Thema Isolationsmechanismen erklären und dir den Unterschied von präzygotischen und postzygotischen Isolationsmechanismen deutlich machen.

Isolation - Definition

Was bedeutet Isolation? Diese Frage gilt es zunächst einmal zu beantworten, bevor wir dir die Isolationsmechanismen erklären. 

Isolation steht für Abtrennung, bzw. für Trennung. Wenn sich jemand von etwas oder jemanden isoliert, bedeutet das, dass sich jemand von etwas oder jemandem abtrennt.

In der Biologie wird der Begriff Isolation wie folgt definiert:

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Isolation = Abtrennung: Individuen oder eine ganze Population trennt sich von einem anderen Individuum oder einer anderen Population ab.

Isolationsmechanismen - Erklärung

Die Isolationsmechanismen sind Handlungsweisen und Veränderungen von Individuen einer Art, die die Fortpflanzung mit anderen Individuen dieser Art oder einer anderen Art verhindert.

Diese Mechanismen werden auch als Reproduktionsbarriere bzw. Reproduktionsschranke bezeichnet.

Gut zu wissen

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Reproduktionsbarriere = erfolgreiche Fortpflanzung wird verhindert

Die Reproduktionsbarrieren können entweder vor oder nach der Befruchtung der Eizelle auftauchen. So unterscheidet man zwei Varianten von Reproduktionsbarrieren, bzw. Isolationsmechanismen:

  1. Die, die vor der Befruchtung der Eizelle "wirken" und die Befruchtung verhindern.
  2. Die, die während der Befruchtung "wirken" und verhindern, dass lebensfähige oder fruchtbare Nachkommen gezeugt werden.

Erstere werden als präzygotische Isolationsmechanismen bezeichnet und letztere als postzygotische Isolationsmechanismen.

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präzygotische Isolationsmechanismen = Mechanismen, die die Befruchtung der Eizelle verhindern.

postzygotische Isolationsmechanismen = Mechanismen, die nach der Befruchtung der Eizelle wirken und dadurch das Heranwachsen von fruchtbaren oder lebensfähigen Nachkommen verhindern.

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Präzygotische Isolation

Die präzygotischen Isolationsmechanismen verhindern, dass es zur Befruchtung oder überhaupt zur Begattung von zwei verschiedenen Individuen kommt. Dort werden verschiedene Varianten unterschieden.

Mechanische / Physiologische Isolation

Die Individuen haben unterschiedliche Sexualorgane ausgebildet. Dadurch kommt es nicht zu einer Begattung und dadurch ist die Befruchtung der Eizelle verhindert worden (oft bei Insekten / Mollusken).

Zeitliche Isolation

Es liegt eine unterschiedliche zeitliche Abfolge der Reifung von Eizellen vor, die zu einem bestimmten Zeitpunkt befruchtet werden müssen. Die Paarungszeit der Individuen, die sich fortpflanzen wollen, unterscheidet sich und es kommt nicht zu einer Begattung. Das Gleiche trifft für Pflanzen und deren Blütezeiten zu.

Verhaltensisolation

Diese Art von Isolation hängt mit dem Verhalten der Individuen zusammen. Es liegen Verhaltensunterschiede vor. Das kann zum Beispiel ein unterschiedliches Verhalten bei der Paarungssuche sein.

So hat die eine Vogelart andere Balzrufe oder ein anderes Balzverhalten als die andere Vogelart.

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Balz = Verhalten vor der Paarung, um Fortpflanzungspartner zu finden

Ökologische Isolation

Individuen suchen unterschiedliche ökologische Nischen auf. Dadurch können sie zwar in demselben Lebensraum leben wie andere Individuen und diesen auch begegnen, es kommt aber nicht zur Begattung.

Zum Beispiel nutzt die eine Art die zur Verfügung stehenden Ressourcen und Umweltbedingungen anders, als die anderen Arten im selben Lebensraum (Eichhörnchen / Flughörnchen). Die Folgen können unterschiedliche Aktivitätszeiten oder Paarungszeiten sein, aber auch das Aufsuchen unterschiedlicher Nahrung zum Überleben. 

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Ökologische Nische = Gesamtheit der Wechselbeziehungen eines Lebewesens mit seiner Umwelt

Geografische Isolation

Individuen werden räumlich getrennt. Meere, Gebirge oder Täler führen dazu, dass sich die Individuen nicht begegnen und sich dadurch nicht miteinander fortpflanzen können. Wenn ein Individuum nur im Meer lebt (Fisch) ist es räumlich von Individuen getrennt, die nur in der Luft leben (Vogel).

Wenn du mehr über die Geografische Isolation und die Folgen einer solchen Trennung wissen möchtest, dann kannst du dies im Text zur Allopatrischen Artbildung nachlesen.

Und nun kommen wir zu den postzygotischen Isolationsmechanismen.

Postzygotische Isolation

Die postzygotischen Isolationsmechanismen sind Mechanismen, die nach der Befruchtung der Eizelle wirken und dadurch das Heranwachsen von fruchtbaren oder lebensfähigen Nachkommen verhindern.

In der Regel wird die Weiterentwicklung der Zygote verhindert. 

Gut zu wissen

Hinweis

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Zygote = Zelle nach der Verschmelzung von Eizelle und Samenzelle (Zustand nach der Befruchtung)

Die postzygotischen Isolationsmechanismen sind ebenfalls eine Art von Genetischer Isolation. Kommen wir zu den Folgen der postzygotischen Isolation.

Folge I 

Normalerweise gibt es eine bestimmte Abfolge an Schritten, bis durch die Begattung von zwei Individuen zu einem Nachkommen kommt. Die postzygotischen Isolationsmechanismen unterbinden diese Embryonalentwicklungsschritte. Sie können infolgedessen nicht richtig ablaufen.

Es kommt zu der Befruchtung der Eizelle und es entsteht daraus die Zygote, die sich aber von nun an nicht weiter entwickeln wird. Es kommt zu keinem lebensfähigen Nachkommen.

Folge II 

Der Ablauf der Paarung bis hin zur Befruchtung und der Geburt eines Nachkommens wird hier nicht unterbunden.

Jedoch kann nun der Nachkomme ein höheres Krankheitsrisiko haben oder unfruchtbar sein. Auch kann eine Folge der Wirkung der postzygotischen Isolationsmechanismen dazu führen, dass der Nachkomme mit einer erhöhten Wahrscheinlichkeit kurz nach der Geburt sterben wird.

Beispiel

Beispiel

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Ein Pferd und ein Esel können gemeinsame Nachkommen haben. Diese Nachkommen werden Maultiere genannt, sind aber selbst nicht fortpflanzungsfähig. Maultiere bleiben selbst ohne Nachkommen. Außerdem ist die Gefahr einer Fehlgeburt bei der Kreuzung von Pferd und Esel schon relativ hoch.

Du hast in diesem Lerntext alles zur Isolation und zu den präzygotischen und postzygotischen Isolationsmechanismen gelernt. In den Übungsaufgaben kannst du nun dein neu erlangtes Wissen anwenden und testen. Wir wünschen dir dabei viel Erfolg!

Übungsaufgaben

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Wie wird Isolation definiert?

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"Ein Pferd und ein Esel können gemeinsame Nachkommen haben. Diese Nachkommen werden dann Maultiere genannt, sind aber selbst nicht fortpflanzungsfähig."
Welcher Isolationsmechanismus liegt vor?

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