Behavioral Isolation | Definition & Beispiel

Die unterschiedlichen Paarungsrituale von Tierarten schaffen extrem starke Fortpflanzungsbarrieren, die als sexuelle oder Behavioral Isolation bezeichnet werden und scheinbar ähnliche Arten in den meisten Gruppen des Tierreichs isolieren. Bei zweihäusigen Arten müssen Männchen und Weibchen einen Partner suchen, sich in der Nähe voneinander aufhalten, die komplexen Paarungsrituale durchführen und schließlich kopulieren oder ihre Gameten in die Umwelt entlassen, um sich fortzupflanzen.

Paarungstänze, die Gesänge der Männchen, um die Weibchen anzulocken, oder das gegenseitige Putzen der Paare, sind alles Beispiele für typisches Balzverhalten, das sowohl Wiedererkennung als auch reproduktive Isolation ermöglicht. Das liegt daran, dass jede der Balzphasen vom Verhalten des Partners abhängt. Nur wenn das Weibchen bestimmte Reaktionen in ihrem Verhalten zeigt, geht das Männchen in die zweite Stufe der Balz über.

Behavioral Isolation Definition

Er wird nur in die dritte Stufe übergehen, wenn sie ein zweites Schlüsselverhalten zeigt. Die Verhaltensweisen beider greifen ineinander, sind zeitlich synchronisiert und führen schließlich zur Kopulation oder zur Freisetzung von Gameten in die Umwelt. Kein Tier, das physiologisch nicht für die Befruchtung geeignet ist, kann diese anspruchsvolle Verhaltenskette abschließen. Tatsächlich reicht der kleinste Unterschied im Balzverhalten zweier Arten aus, um eine Paarung zu verhindern (z. B. wirkt ein spezifisches Gesangsmuster als Isolationsmechanismus bei verschiedenen Heuschreckenarten der Gattung Chorthippus). Selbst bei minimalen morphologischen Unterschieden zwischen den Arten können Unterschiede im Verhalten ausreichen, um eine Paarung zu verhindern. Zum Beispiel paaren sich Drosophila melanogaster und D. simulans, die aufgrund ihrer morphologischen Ähnlichkeit als Zwillingsarten gelten, nicht, selbst wenn sie in einem Labor zusammen gehalten werden. Drosophila ananassae und D. pallidosa sind Zwillingsarten aus Melanesien. In freier Wildbahn produzieren sie selten Hybriden, obwohl es im Labor möglich ist, fruchtbare Nachkommen zu erzeugen. Untersuchungen ihres Sexualverhaltens zeigen, dass die Männchen die Weibchen beider Arten umwerben, die Weibchen jedoch eine deutliche Vorliebe für die Paarung mit Männchen der eigenen Art zeigen. Auf dem Chromosom II beider Arten wurde eine unterschiedliche regulatorische Region gefunden, die das Selektionsverhalten der Weibchen beeinflusst.

Pheromone spielen eine wichtige Rolle bei der sexuellen Isolation von Insektenarten. Diese Verbindungen dienen der Identifizierung von Individuen der gleichen Art und des gleichen oder unterschiedlichen Geschlechts. Ausgedünstete Moleküle von flüchtigen Pheromonen können als weitreichendes chemisches Signal dienen. In anderen Fällen können Pheromone nur auf kurze Distanz oder durch Kontakt detektiert werden.

Was ist Verhaltensisolation

Bei Arten der Melanogaster-Gruppe von Drosophila sind die Pheromone der Weibchen Mischungen aus verschiedenen Verbindungen, es gibt einen deutlichen Dimorphismus in der Art und/oder Menge der Verbindungen für jedes Geschlecht. Darüber hinaus gibt es Unterschiede in der Quantität und Qualität der Inhaltsstoffe zwischen verwandten Arten, es wird angenommen, dass die Pheromone zur Unterscheidung zwischen Individuen der einzelnen Arten dienen. Ein Beispiel für die Rolle von Pheromonen bei der sexuellen Isolation findet sich bei den „Maiszünslern“ der Gattung Ostrinia. In Europa gibt es zwei Zwillingsarten, die sich gelegentlich kreuzen. Die Weibchen beider Arten produzieren Pheromone, die eine flüchtige Verbindung mit zwei Isomeren, E und Z, enthalten; 99 % der von den Weibchen der einen Art produzierten Verbindung liegt in der Form des Isomers E vor, während die Weibchen der anderen Art zu 99 % das Isomer Z produzieren. Die Produktion der Verbindung wird von nur einem Locus kontrolliert, und der interspezifische Hybrid produziert eine gleiche Mischung der beiden Isomere. Die Männchen ihrerseits nehmen fast ausschließlich das von den Weibchen ihrer Art emittierte Isomer wahr, so dass die Hybridisierung zwar möglich, aber selten ist. Die Wahrnehmung der Männchen wird durch ein Gen gesteuert, das sich von dem für die Produktion der Isomere unterscheidet, die heterozygoten Männchen zeigen eine mäßige Reaktion auf den Geruch beider Typen. In diesem Fall erzeugen nur 2 „Loci“ den Effekt der ethologischen Isolation zwischen Arten, die genetisch sehr ähnlich sind.

Die sexuelle Isolation zwischen zwei Arten kann asymmetrisch sein. Dies ist dann der Fall, wenn bei der Paarung, die Nachkommen hervorbringt, nur eine der beiden Spezies als weiblicher Stammvater und die andere als männlicher Stammvater fungiert, während die reziproke Kreuzung nicht stattfindet. Zum Beispiel zeigt die Hälfte der untersuchten Wölfe im Gebiet der Großen Seen in Amerika mitochondriale DNA-Sequenzen von Kojoten, während mitochondriale DNA von Wölfen nie in Kojotenpopulationen gefunden wird. Dies spiegelt wahrscheinlich eine Asymmetrie bei der Paarung zwischen den Arten aufgrund des Größenunterschieds zwischen den beiden Arten wider, da männliche Wölfe ihre größere Größe nutzen, um sich mit weiblichen Kojoten zu paaren, während weibliche Wölfe und männliche Kojoten sich nicht paaren.

Beispiel für Verhaltensisolierung

Jede Gruppe hat ihr charakteristisches Balzritual. Dieses aufwendige, komplexe Paarungsritual isoliert sie von nahe verwandten Arten und hilft ihnen, den richtigen Paarungspartner zu finden. Der Blaufußtölpel (Sula nebouxii) zum Beispiel teilt seinen Lebensraum mit mehreren anderen Arten der Gattung Sula, paart sich aber trotz aller Ähnlichkeiten nie mit ihnen. In diesem Fall wird die Verhaltensisolation durch das ausgeklügelte Balzritual erleichtert, das es nur bei dieser Art gibt. Das Weibchen des Blaufußtölpels wählt einen Paarungspartner erst aus, nachdem es das gesamte Balzritual beobachtet hat.

Wie führt Verhaltensisolation zu Speziation?

Angenommen, wir haben eine Population sehr ähnlicher Organismen, die sich miteinander fortpflanzen können. Alle diese Organismen würden als eine Art betrachtet werden. Wenn sich jedoch einige der Weibchen nur mit Männchen in der Population paaren, die ein bestimmtes Geräusch erzeugen können, wird dies als Verhaltensisolation bezeichnet.

Verhaltensisolation kann mit der Zeit zur Artbildung führen. Mit der Zeit werden die Untergruppen immer unterschiedlicher, bis sie sich nicht mehr kreuzen können. Sie werden zu zwei verschiedenen Arten.

Wenn es zur Artbildung kommt, stellen die isolierenden Verhaltensweisen sicher, dass die Paarung nur zwischen Mitgliedern der gleichen Art stattfindet, indem sie es einfach machen, potenzielle Partner zu erkennen. Dies verhindert auch die Verschwendung von Energie und Zeit für die Suche nach und die Paarung mit Individuen, die keine fruchtbaren oder lebensfähigen Nachkommen hervorbringen werden.

Warum ist Verhaltensisolation vorteilhaft?

Die Begrenzung der Anzahl potenzieller Partner und die Verengung des Genpools ist nicht immer vorteilhaft für einen Organismus. Doch während sich die Verhaltensisolation negativ auf ein Individuum auswirken kann, kommt sie der gesamten Art als Ganzes zugute. Der Umweltdruck, dem eine ganze Population ausgesetzt ist, führt zu kleinen Veränderungen, die zur Verhaltensisolation und dann (möglicherweise) zur Speziation führen können.

Vögel sind dafür bekannt, die seltsamsten Paarungsrituale zu haben. Schauen Sie sich das Video unten an, um nur ein Beispiel zu sehen!