Was ist der Gründereffekt?

Aus evolutionärer Sicht verändern sich die Populationen im Laufe der Zeit. Die Größe und Zusammensetzung des Genpools einer Population ist der Schlüssel zur Erhaltung der genetischen Vielfalt. Eine zufällige Veränderung des Genpools in einer kleinen Population wird als genetische Abweichung bezeichnet. Der Grundeffekt ist eine genetische Verschiebung, bei der eine kleine Population einer begrenzten Anzahl von Individuen von einer größeren Population abbricht.

Die Auswirkungen auf das Erbgut einer Population können sehr gravierend sein, da die Prävalenz von Krankheiten zunehmen kann. Je weniger Personen betroffen sind, desto stärker kann die abtrünnige Bevölkerung betroffen sein. Dieser Effekt setzt sich fort, bis die Populationsgröße groß genug ist, um Fehler von Generation zu Generation auf ein Minimum zu reduzieren. Wenn die Bevölkerung weiterhin isoliert ist, können die Auswirkungen bestehen bleiben.

Die zentralen Thesen

• Eine zufällige Veränderung des Genpools einer kleinen Population wird als genetische Abweichung bezeichnet.
• Der Grundeffekt ist eine genetische Verschiebung, die von einer kleinen Population mit einer begrenzten Anzahl von Personen verursacht wird, die sich von einer Elternpopulation lösen.
• Das Auftreten von Retinitis pigmentosa in der britischen Kolonie auf den Tristan da Cunha-Inseln ist ein Beispiel für den Gründereffekt.
• Die Prävalenz des Ellis-van-Creveld-Syndroms bei den Amish im Osten Pennsylvaniens ist ein weiteres Beispiel für den Gründereffekt.

Beispiele für Gründereffekte

Wenn sich beispielsweise eine kleine Population von einer größeren Population abbricht, um eine Insel zu kolonisieren, kann der Gründereffekt auftreten. Wenn einige der Kolonisatoren Träger oder homozygot rezessiv sind, kann die Prävalenz des rezessiven Allels in der kleinen Population gegenüber der größeren Elternpopulation ziemlich dramatisch sein.

Wenn eine neue Generation willkürlich verteilte Allele mit einer ausreichend großen Stichprobe aufweist, können wir davon ausgehen, dass der Genpool der neuen Generation in etwa den Genpool der vorherigen Generation darstellt. Wir würden eine gewisse Verteilung der Merkmale in einer bestimmten Population erwarten, wenn diese Population ausreichend groß ist. Wenn eine Population klein ist, kann der Genpool von Generation zu Generation möglicherweise nicht genau dargestellt werden. Dies ist auf Stichprobenfehler aufgrund der geringen Bevölkerungszahl zurückzuführen. Der Stichprobenfehler bezieht sich auf das Missverhältnis der Ergebnisse in einer kleinen Grundgesamtheit oder Stichprobe.

Retinitis Pigmentosa Beispiel

Nicht alle Gene haben ein einfaches dominantes rezessives Vorkommen. Andere sind polygene Merkmale und können auf Veränderungen in einer Reihe von Genen zurückzuführen sein. Zum Beispiel wanderten im frühen 19. Jahrhundert einige Individuen auf die Tristan da Cunha-Inseln aus, um eine britische Kolonie zu gründen. Mindestens einer der Kolonisten scheint ein Träger gewesen zu sein und hatte ein rezessives Allel für Retinitis pigmentosa. Retinitis pigmentosa ist eine relativ seltene Erkrankung, bei der die Zellen in der Netzhaut verloren gehen oder zusammenbrechen, was zu einem Verlust der Sehkraft führt. Personen, die homozygot für das Allel sind, haben die Krankheit.

Nach Schätzungen hatten in den 1960er Jahren von den 240 Einwohnern der Kolonie vier die Störung und mindestens neun andere waren Träger. Dies ist weitaus häufiger als aufgrund der Seltenheit von Retinitis pigmentosa bei größeren Populationen zu erwarten wäre.

Amisches Beispiel

In Ost-Pennsylvania leben die Amish, die ein eindrucksvolles Beispiel für den Gründer-Effekt darstellen. Schätzungen zufolge gründeten rund 200 Einwanderer aus Deutschland ihre Gemeinde. Die Amish heiraten normalerweise aus ihrer eigenen Gemeinschaft und sind isoliert, sodass genetische Mutationen bestehen bleiben.

Polydaktylie mit zusätzlichen Fingern oder Zehen ist beispielsweise ein häufiges Symptom des Ellis-van-Creveld-Syndroms. Das Syndrom ist eine seltene Erkrankung, die auch durch Zwergwuchs und manchmal angeborene Herzfehler gekennzeichnet ist. Aufgrund des Gründereffekts ist das Ellis-van-Creveld-Syndrom bei den Amish viel häufiger.  

Gründerwirkung bei Tieren und Pflanzen

Während die Bewegung menschlicher Populationen Beispiele für den Gründereffekt liefern kann, ist der Effekt nicht auf den Menschen beschränkt. Es kann auch bei Tieren oder Pflanzen auftreten, wenn kleine Populationen von größeren Populationen abbrechen.

Der Founder-Effekt kann aufgrund genetischer Abweichungen erhebliche Auswirkungen auf kleine Populationen haben. Die Auswirkungen können anhalten, wenn die Population isoliert bleibt, sodass die genetische Variation minimal ist. Erbkrankheiten wie Retinitis pigmentosa und das Ellis-van-Creveld-Syndrom sind Beispiele für die Folgen des Gründereffekts.

Quellen

• "Genetische Drift und der Gründereffekt." PBS, Öffentlicher Rundfunkdienst, www.pbs.org/wgbh/evolution/library/06/3/l_063_03.html.
• Reece, Jane B. und Neil A. Campbell. Campbell Biology. Benjamin Cummings, 2011.