Genetische Variabilität

 

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Als genetische Variabilität wird in der Biologie die Unterschiedlichkeit von Individuen (aber auch von Zellen, Programmen, Funktionen, Strukturen oder Strategien) bezeichnet, soweit sie auf Unterschieden in den Erbanlagen (dem Genom) beruht. Der genetischen wird die modifikatorische Variabilität gegenübergestellt, die all jene Unterschiede zusammenfasst, die auf Umwelteinflüssen beruhen.

Genetische Variabilität zeigt sich also in einer beobachtbaren Unterschiedlichkeit von Lebewesen, dem Phänotyp. Aber auch auf zellulärer oder molekularer Ebene, dem Genotyp, spricht man von genetischer Variabilität. Hiermit sind die Unterschiede in den genetischen Informationen selbst angesprochen. Als Faustformel gilt: je geringer die genetischen Unterschiede zwischen zwei Individuen sind, desto enger sind diese miteinander verwandt.

Unterschiede der genetischen Veranlagung innerhalb einer Art

Variabilität von Früchten eines Walnuss-Baumes

Innerhalb einer Art sind die genetischen Unterschiede für zwei homologe Genabschnitte im allgemeinen geringer als zwischen zwei verschiedenen Arten. Um die Verwandtschaftsverhältnisse zwischen unterschiedlichen Unterarten oder Rassen zu erforschen, untersucht man oft Ausschnitte aus deren Genen (DNA-Sequenzanalyse).

Unterschiede der genetischen Veranlagung zwischen verschiedenen Arten

Zur Klärung von Verwandtschaftsverhältnissen wurde z. B. Mitochondrien-DNA untersucht, um im Rahmen einer archäogenetischen Studie herauszufinden, wie nahe Mensch und Menschenaffen wie der Schimpanse miteinander verwandt sind. Auf dieser Grundlage kann (parallel zu morphologischen Vergleichen) ein Stammbaum entwickelt werden. Nach einer Untersuchung der DNA des Zellkerns von 2002 stimmt z.B. das Erbgut von Mensch und Schimpanse zu 98,7 % überein.[1] Solche Untersuchungen zur genetischen Variabilität dienen auch der Aufklärung der genaueren Verwandtschaftsverhältnisse zwischen dem heutigen Menschen und früheren Vorfahren oder anderen engeren Verwandten des Menschen, vgl. genetische Verwandtschaft des Menschen.

Modifikation: Unterschiede in der Merkmalsausprägung bei gleicher genetischer Grundlage

Allgemein gilt: Gene können sich nur so weit auswirken, wie es die Umwelt zulässt; umgekehrt kann aber auch die Umwelt nur so viel Einfluss nehmen, wie es die Reaktionsnorm der Gene erlaubt. Somit ist jedes Merkmal, das ein Lebewesen letztlich hat, ein Ergebnis (eine Mischung) aus genetischen Einflüssen und solchen aus der Umwelt, in der es aufwächst.

Modifikatorische Variabilität ist bei eineiigen Zwillingen, die in verschiedenartiger Umwelt aufgewachsen sind, gut zu beobachten, denn in diesen Fällen konnten sich einige Merkmale (trotz gleichen Erbguts) unterschiedlich entfalten. Dabei können manche Merkmale stark und manche schwach beeinflusst werden. Man unterscheidet daher umweltstabile und umweltlabile Merkmale.

Epigenetik

Die Epigenetik behandelt genetische Veränderungen, die nicht auf Veränderungen der DNA-Sequenz beruhen. Wichtigster Mechanismus für epigenetische Veränderungen ist nach heutigem Wissen das Methylierungsmuster der DNA und dadurch bewirkte Veränderungen in der Genexpression. Die Epigenetik ist ein junges, sich stürmisch entwickelndes Forschungsfeld, so dass endgültige Aussagen zur Zeit kaum möglich sind. Es gibt aber viele Hinweise darauf, dass Veränderungen von Merkmalen, die durch epigenetische Prägung vererbt werden können, für die Variabilität von hoher Bedeutung sein können.

Literatur

  • Bruno Streit (Hrsg.): Evolution des Menschen. Heidelberg 1995, ISBN 3-86025-267-4. (Einzelartikel aus den Jahren 1982–1994.)
  • I. Beyer u.a.: Natura. Biologie für Gymnasien, Oberstufe, 1. Aufl. Stuttgart, Düsseldorf, Leipzig 2008, ISBN 3-12-045300-5.

Einzelnachweise

  1. Was unterscheidet den Menschen vom Affen?

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