Was ist genetische Variabilität?

Genetische Variabilität bezieht sich auf das Potenzial eines bestimmten Merkmals oder Genotyps, innerhalb einer Population zu variieren, wenn es einem bestimmten Einfluss ausgesetzt ist. Mit der genetischen Variabilität einer Population steigt auch ihre Resistenz gegenüber Umwelt- und genetischen Einflüssen und letztendlich dem Aussterben. Folglich ist die genetische Variabilität direkt mit Biodiversität und Evolution verbunden.

Im Sinne der Evolutionsbiologie fehlt es einer Population an ausreichender genetischer Variabilität, ihr fehlt auch das Potenzial, sich zu entwickeln und anzupassen. Biodiversität ist wie eine Versicherungspolice, weil sie als Puffer dient, um Schäden durch Katastrophen zu minimieren, die andernfalls eine ganze Bevölkerung auslöschen könnten. In Bezug auf die Genetik kann die Variabilität zwischen den Genotypen der Population erklären, warum verschiedene Menschen unterschiedliche Reaktionen auf verschiedene Behandlungen, Infektionen und Medikamente haben.

Klimawandel, Krankheiten und Naturkatastrophen haben alle das Potenzial, die genetische Variabilität zu beeinflussen und die Evolution voranzutreiben. Ohne ausreichende Variabilität verliert eine Population ihr Potenzial, diesen Einflüssen standzuhalten. Ein biologisches System, das vererbbare genetische Variabilität aufweist und anfällig für natürliche Selektion ist, gilt als evolvierbar. Mit anderen Worten, damit sich eine Population entwickeln kann, muss sie die Fähigkeit haben, dies durch natürliche Selektion zu tun.

Erhöhte Variabilität erhöht auch die Fitness. Dies ist ein Konzept, das durch die natürliche Auslese gefördert wird. Evolutionäre Anpassungen in der Natur sind das Ergebnis der genetischen Variabilität einer Art gepaart mit Umwelt- und genetischen Einflüssen.

Die tatsächlich in der Natur beobachteten evolutionären Anpassungen werden eher als Variation als als Variabilität beschrieben. Diese beiden Begriffe werden in der wissenschaftlichen Literatur trotz der feinen Unterschiede zwischen den beiden Begriffen häufig vertauscht. Für ein bestimmtes Gen beschreibt die Variation die beobachtbaren Unterschiede, und die Variabilität ist auf das Potenzial für Unterschiede zwischen Individuen innerhalb einer Population beschränkt.

Eine primäre genetische Ursache der Variabilität ist die reine Zufälligkeit der homologen Rekombination und Polyploidie in Sexualorganismen. Die Häufigkeit und der Ort, an dem die Rekombination auftritt, sind völlig zufällig, so dass eine erhöhte Rekombination zu einer erhöhten Variabilität und Fitness führt. Polyploidie tritt auf, wenn mehrere homologe Chromosomen vorhanden sind, wodurch die Rekombination bei den Nachkommen erhöht wird.

Bei asexuellen Organismen sind die Quellen der Variabilität begrenzt, da der genetische Code für Elternteil und Nachkommen gleich ist. Eine ähnliche Einschränkung tritt auf, wenn Inzucht erlaubt ist, weil das genetische Material der Eltern von vornherein weniger variabel ist. Die fehlende Variabilität innerhalb einer Population kann zu genetischen Problemen wie Mutation und Drift führen.

Andere Ursachen für genetische Variabilität hängen mit der Umwelt zusammen. Umweltfaktoren wie Lebensraumverlust und Klimawandel können Umstände schaffen, die Individuen von der Bevölkerung isolieren. Tritt ein neues Individuum in die Population ein, erhöht sich das Variationspotential.