Auswirkung der Größenselektion auf Reproduktionserfolg und -verhalten bei Zebrafischen (Danio rerio)

Das Grundprinzip der Evolution ist die natürliche Auslese, die stets am Phänotyp des Organismus ansetzt. Damit evolutionäre Anpassungen möglich sind, haben die meisten Phänotypen zumindest eine moderate Erblichkeit (Mousseau & Roff 1987, Roff 1995). Als Antwort auf fitness abhängige natürliche oder anthropogene Selektionsdrücke ändern sich daher im Wechsel der Generationen die Phänotypen und die sie mit bestimmenden Genotypen (Darwin 1872), was als evolutionäre Anpassung verstanden wird. Der Phänotyp beschreibt in Gesamtheit das Erscheinungsbild eines Lebewesens, inklusive physischer und verhaltensbiologischer Merkmale und Eigenschaften (Mahner & Kary 1997), während Fitness als Maß der Anpassung eines Individuums an seine Umwelt definiert ist und durch die Anzahl seiner fortpflanzungsfähigen Nachkommen bestimmt wird (Dobzhansky 1951). In Reaktion auf lokal unterschiedliche ökologische Gradienten (z. B.unterschiedliche Prädatorendichten oder lokal variierende abiotische Bedingungen) entstehen durch Selektion und Evolution Lokaladaptationen (Kawecki & Ebert 2004, Nosil & Crespi 2006). Das heißt Populationen einer Art können durch standortspezifische Anpassungen, wie an unterschiedliche Lebensräume (Nonsil 2004) oder an abiotische Faktoren (z.B. Wasserqualität) (Bierbach et al. 2012) divergierende Phänotypen ausbilden, die wiederum zu Reproduktionsbarrieren führen können (Barton & Bengtsson 1986). Der Prozess der Lokaladaptation ist Grundlage der Radiationen und der sympatrischen Artbildung (Gavrilets 2003) und führt über reduzierten Genfluss auch zur Ausprägung von Metapopulationsstrukturen (Holt1987, Barluenga et al. 2006, Hendry et al. 2007) innerhalb prinzipiell verbundener Lebensräume. Durch öko-evolutionäre Prozesse entstehen also sowohl lokal angepasste Populationen mit spezifischen Phänotypen als auch neue Arten ( Meyer et al. 1990; Schulter 1994, Seehausen et al.2003, Barluenga & Meyer 2004). In diesem Zusammenhang ist der Aufbau von Reproduktionsbarrieren eine wesentliche Grundlage für die Ausdifferenzierung von Populationen oder Arten (Nonsil et al. 2005, Seehausen et al. 2008, Plath et al. 2010). Über offensichtliche geografische Barrieren hinaus haben Arbeiten gezeigt, dass Arten über bestimmte Phänotypen, die bei der Vermehrung eine Rolle spielen (sexuelle Selektion), zur reproduktiven Isolation beitragen. Beispielsweise werden Buntbarsche auf das sie aufziehende Weibchen geprägt und erlernen dadurch die Zuordnung zur eigenen Art (Verzijden & ten Cate 2007). Gewählt werden Partner die der gelernten, meist eigenen Art in Kolorierung entsprechen (Seehausen & van Alphen 1998, Seehausenet al. 1999). Des weiteren werden größere Paarungspartner von sowohl männlichen als auch weiblichen Tieren bevorzugt (Cottus bairdi: Downhower & Brown 1980, Beeching & Hopp 1995, Seehausen & van Alphen 1998), wobei eine lange und symmetrische Bauchflosse auf Weibchen attraktiv wirkt (Karino 1997). Neben morphologischen Merkmalen spielt auch das Verhalten eine Rolle. Diejenigen Männchen, die mit einer höheren Frequenz umwerben, werden von Weibchen eher in Betracht gezogen (Karino 1997, Seehausen & van Alphen 1998).