Das Dobzhansky-Muller-Modell

Das Dobzhansky-Muller-Modell ist eine wissenschaftliche Erklärung dafür, warum natürliche Selektion die Speziation derart beeinflusst, dass bei einer Hybridisierung zwischen Arten die resultierenden Nachkommen genetisch mit anderen Mitgliedern ihrer Herkunftsart nicht kompatibel sind.

Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Artenbildung in der Natur auf verschiedene Arten erfolgt. Eine davon besteht darin, dass ein gemeinsamer Vorfahre aufgrund der reproduktiven Isolierung bestimmter Populationen oder Teile von Populationen dieser Art in viele Abstammungslinien aufbrechen kann.

In diesem Szenario ändert sich das Erbgut dieser Linien im Laufe der Zeit durch Mutationen und natürliche Selektion, wobei die günstigsten Anpassungen für das Überleben ausgewählt werden. Sobald die Arten auseinander gegangen sind, sind sie oft nicht mehr kompatibel und können sich nicht mehr sexuell miteinander fortpflanzen.

Die natürliche Welt hat sowohl prezygotische als auch postzygotische Isolationsmechanismen, die Arten davon abhalten, sich zu kreuzen und Hybriden zu produzieren, und das Dobzhansky-Muller-Modell hilft zu erklären, wie dies durch den Austausch einzigartiger, neuer Allele und chromosomaler Mutationen geschieht.

Eine neue Erklärung für Allele

Theodosius Dobzhansky und Hermann Joseph Muller haben ein Modell erstellt, um zu erklären, wie neue Allele in der neu gebildeten Art entstehen und weitergegeben werden. Theoretisch wäre ein Individuum, das eine Mutation auf chromosomaler Ebene aufweisen würde, nicht in der Lage, sich mit einem anderen Individuum zu reproduzieren.

Das Dobzhansky-Muller-Modell versucht zu theoretisieren, wie eine brandneue Linie entstehen kann, wenn es nur ein Individuum mit dieser Mutation gibt. In ihrem Modell entsteht ein neues Allel, das an einem Punkt fixiert wird.

In der anderen nun divergierenden Linie entsteht an einer anderen Stelle des Gens ein anderes Allel. Die zwei unterschiedlichen Arten sind jetzt nicht miteinander kompatibel, weil sie zwei Allele haben, die noch nie in derselben Population zusammen waren.

Dies verändert die Proteine, die während der Transkription und Translation produziert werden, was dazu führen kann, dass die Hybridnachkommen sexuell inkompatibel werden. Trotzdem kann sich jede Abstammung hypothetisch mit der Ahnenpopulation reproduzieren. Wenn diese neuen Mutationen in den Abstammungslinien jedoch vorteilhaft sind, werden sie schließlich zu permanenten Allelen in jeder Population. In diesem Fall hat sich die Ahnenpopulation erfolgreich in zwei neue Arten aufgeteilt.

Weitere Erklärung der Hybridisierung

Das Dobzhansky-Muller-Modell kann auch erklären, wie dies auf einer großen Ebene mit ganzen Chromosomen geschehen kann. Es ist möglich, dass im Laufe der Zeit während der Evolution zwei kleinere Chromosomen eine zentrische Fusion eingehen und zu einem großen Chromosom werden. In diesem Fall ist die neue Linie mit den größeren Chromosomen nicht mehr mit der anderen Linie kompatibel und es können keine Hybriden mehr auftreten.

Dies bedeutet im Wesentlichen, dass, wenn zwei identische, aber isolierte Populationen mit einem Genotyp von AABB beginnen, sich die erste Gruppe zu aaBB und die zweite zu AAbb entwickelt, das heißt, wenn sie sich kreuzen, um eine Hybride zu bilden, die Kombination von a und b oder A und B kommt zum ersten Mal in der Geschichte der Bevölkerung vor, wodurch dieser hybridisierte Nachwuchs mit seinen Vorfahren unrentabel wird.

Das Dobzhansky-Muller-Modell besagt, dass Inkompatibilität höchstwahrscheinlich durch die so genannte alternative Fixierung von zwei oder mehr Populationen anstelle von nur einer verursacht wird und dass der Hybridisierungsprozess zu einem gemeinsamen Auftreten von Allelen in demselben Individuum führt, das genetisch einzigartig ist und inkompatibel mit anderen der gleichen Art.