Stellen Sie sich eine biologische Struktur vor, die einem Organismus nicht mehr zugute kommt, wie beispielsweise die Augen eines Organismus, dessen Bevölkerung jetzt in völliger Dunkelheit lebt. Ich kann mir drei Gründe vorstellen, warum eine solche Struktur verschwinden könnte:
0) Zufällige Änderungen an der Struktur im Laufe der Zeit würden nicht durch Auswahl korrigiert, die die funktionale Version der Struktur bevorzugt, was zu einer größeren Variation führt, bei der die meisten Versionen der Struktur nicht mehr effektiv funktionieren.
1) Die Ressourcen, die die Struktur erfordert, könnten besser für Strukturen ausgegeben werden, die tatsächlich verwendet werden; Beispielsweise benötigen menschliche Augen viel Blut, das anderweitig verwendet werden könnte.
2) Vielleicht führt die Existenz einer sehr komplexen Struktur zu biologischen Problemen, die kein Thema mehr wären, wenn die Struktur nicht vorhanden wäre; zB menschliche Brüste plus Brusthormone führt häufig zu Krebs.
Sind diese drei Beispiele vernünftige Mittel, mit denen ein Feature verschwinden würde? Gibt es noch andere mögliche Gründe?
Gibt es einen allgemeinen Namen für das Phänomen der evolutionären Entfernung von Restmerkmalen, weil diese Merkmale für eine Population nicht mehr nützlich sind?
Dieses Phänomen kann (und wurde) als regressive Evolution (Verlust eines phänotypischen Merkmals) beschrieben werden. Dafür gibt es mehrere Gründe:
Das von Ihnen gewählte Beispiel für Augendegeneration ist gut, da es bei Höhlenfischen (die sich aus sehenden Oberflächenfischen entwickelt haben und degenerierte Augen haben) gut untersucht ist. Die normale Augenentwicklung steht unter der Kontrolle des Transkriptionsfaktors Pax6 . Die Expression eines anderen Transkriptionsfaktors, Shh , verringert die Pax6-Expression. Die Shh-Expression entlang der embryonalen Mittellinie ist für die bilaterale Aufteilung des Augenfeldes verantwortlich. Eine Überexpression von Shh in Oberflächenfischen führt zu einer Augendegeneration, und tatsächlich wurde festgestellt, dass Höhlenfische ein erweitertes Shh-Expressionsmuster aufweisen.
Höhlenfische haben auch eine Verhaltensänderung hin zur Bodenfütterung durchgemacht und sind weniger aggressiv geworden, um sich mehr auf die Nahrungssuche zu konzentrieren. Zufällig bewirkt der erweiterte Shh-Ausdruck auch eine Erweiterung des Kiefers und eine Verstärkung der Geschmacksknospen, die beide beim Schöpfen und Proben des Flussbodens helfen. Darüber hinaus beeinflusst eine erhöhte Shh-Expression während der Gehirnentwicklung eine Abnahme der Aggressivität und eine Verschiebung zum Sammelverhalten .
Dies ist ein Beispiel für pleiotropen Antagonismus: Positive Selektion für Kieferverbesserungen und Verhaltensänderungen durch erweiterten Shh-Ausdruck, die die Fitness in Höhlenumgebungen erhöhen, können erklären, warum das Auge degeneriert ist.
Sogenannte „Restmerkmale“ werden post-hoc als Merkmale definiert, die keinen positiven Zusammenhang mit der Fitness einer Bevölkerung unter ihren aktuellen Lebensbedingungen aufweisen. Es gibt keine speziellen Namen für die evolutionären Prozesse, die zu ihrem Verlust führen, da es sich um genau dieselben evolutionären Prozesse handelt, die auf jedes Merkmal einwirken, das sich neutral/negativ auf die Fitness auswirkt.
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Trixi Wolf
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