Den Begriff Genpool in der Evolutionswissenschaft verstehen

In der Evolutionswissenschaft bezieht sich der Begriff Genpool auf die Sammlung aller verfügbaren Gene, die in der Population einer einzelnen Spezies von den Eltern an die Nachkommen weitergegeben werden können. Je vielfältiger diese Population ist, desto größer ist der Genpool. Der Genpool bestimmt, welche Phänotypen (sichtbaren Merkmale) zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Population vorhanden sind.

Wie sich Genpools verändern

Der Genpool kann sich innerhalb eines geografischen Gebiets aufgrund der Migration von Personen in eine Population oder aus einer Population ändern. Wenn Personen, die bevölkerungsspezifische Merkmale aufweisen, auswandern, schrumpft der Genpool in dieser Population und die Merkmale können nicht mehr an die Nachkommen weitergegeben werden. Wenn andererseits neue Individuen mit neuen einzigartigen Merkmalen in die Bevölkerung einwandern, erhöhen sie den Genpool. Da sich diese neuen Individuen mit bereits anwesenden Individuen kreuzen, wird eine neue Art von Vielfalt in der Bevölkerung eingeführt. 

Die Größe des Genpools wirkt sich direkt auf die Entwicklungsbahn dieser Population aus. Die Evolutionstheorie besagt, dass die natürliche Auslese auf eine Population einwirkt, um die für diese Umgebung wünschenswerten Eigenschaften zu fördern und gleichzeitig die ungünstigen Eigenschaften auszumerzen. Da die natürliche Selektion in einer Population funktioniert, ändert sich der Genpool. Die günstigen Anpassungen innerhalb des Genpools werden zahlreicher, und die weniger wünschenswerten Merkmale treten seltener auf oder können sogar ganz aus dem Genpool verschwinden.

Populationen mit größeren Genpools überleben mit höherer Wahrscheinlichkeit, wenn sich die lokale Umgebung ändert, als Populationen mit kleineren Genpools. Dies liegt an der Tatsache, dass größere Populationen mit größerer Vielfalt ein breiteres Spektrum an Merkmalen aufweisen, was ihnen einen Vorteil verschafft, wenn sich die Umgebung ändert und neue Anpassungen erforderlich sind. Ein kleinerer und homogenerer Genpool gefährdet die Population vom Aussterben bedroht, wenn es nur wenige oder keine Individuen mit der genetischen Vielfalt gibt, die für das Überleben des Wandels erforderlich ist. Je vielfältiger die Bevölkerung ist, desto besser sind die Chancen, größere Umweltveränderungen zu überstehen. 

Beispiele für Genpools in der Evolution

In Bakterienpopulationen überleben Personen, die gegen Antibiotika resistent sind, mit größerer Wahrscheinlichkeit jede Art von medizinischer Intervention und leben lange genug, um sich zu reproduzieren. Im Laufe der Zeit (bei sich schnell vermehrenden Arten wie Bakterien relativ schnell) ändert sich der Genpool und umfasst nur Bakterien, die gegen Antibiotika resistent sind. Auf diese Weise entstehen neue Stämme virulenter Bakterien. 

Viele Pflanzen, die von Landwirten und Gärtnern als Unkraut eingestuft werden, sind so hartnäckig, weil sie über einen breiten Genpool verfügen, mit dem sie sich an verschiedene Umweltbedingungen anpassen können. Spezialisierte Hybriden erfordern andererseits oft sehr spezielle, sogar perfekte Bedingungen, da sie gezüchtet wurden, um einen sehr engen Genpool zu haben, der bestimmte Eigenschaften wie schöne Blumen oder große Früchte begünstigt. Genetisch könnte man sagen, dass Löwenzahn Hybridrosen überlegen ist, zumindest was die Größe ihrer Genpools betrifft.

Fossile Aufzeichnungen zeigen, dass eine Bärenart in Europa während aufeinanderfolgender Eiszeiten ihre Größe veränderte, wobei größere Bären in Perioden dominierten, in denen Eisdecken das Territorium bedeckten, und kleinere Bären dominierten, als sich die Eisdecken zurückzogen. Dies legt nahe, dass die Spezies einen breiten Genpool aufwies, der sowohl Gene für große als auch für kleine Individuen umfasste. Ohne diese Vielfalt könnte die Art irgendwann während der Eiszeit ausgestorben sein.