Diversifikation (Biologie)

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Die Diversifikation ist ein Begriff der biologischen Evolution. Sie ist ein Maß dafür, wie stark Erbgut verändernde Mutationen in einer Population durchschnittlich auftreten; wie weit Allele durchschnittlich vom Erbgut der Eltern abweichen.

Beispiel

Durch die Mutationen des Erbguts einer Tierart von Generation zu Generation passt sich diese den natürlichen Auslesebedingungen immer besser an und findet so ein Optimum. Ist die Diversifikation gering, so gibt es nur geringe Mutationen, und die Anpassung geschieht nur langsam. Ist das Optimum jedoch erreicht, ist sichergestellt, dass die Kindgeneration ebenfalls „nahe am Optimum“ liegt.

Problem

Eine geringe Diversifikation stellt sicher, dass sich in einem Optimum eine Anhäufung von Individuen einstellt. Sofern das Optimum jedoch nur eine lokale Extremstelle der Auslesebedingungen ist, haben Kind-Individuen aus diesem Häufungspunkt keine Möglichkeit mehr, aus dem lokalen Extremum zu „entkommen“ und eine bessere Lösung zu finden.

Eine große Diversifikation (also Mutationen, die sich weit vom Genom der Eltern entfernen) ermöglicht hier Abhilfe. Als Nachteil ergibt sich dann jedoch, dass die Vorzüge und die Eignung, aufgrund derer die Eltern zur Vererbung befähigt/bevorzugt waren, sich weniger auswirken. Dies kann im Extremfall das Finden von optimalen Eigenschaften gänzlich verhindern - die Kinder „erben gar nichts mehr“ von den Eltern, ihre Eigenschaften sind zu sehr zufällig.

Wichtige Anwendungsfälle

Die Diversifikation ist im Rahmen der natürlichen Evolution nur schwer in messbare Zahlenwerte zu fassen, da eine „Entfernung“ zwischen Eltern und Kind hier schwer zu definieren ist. Wesentlichen Einfluss und diesbezügliche Untersuchungen gibt es aber im Rahmen von Evolutionsalgorithmen, also Computersimulationen der Vererbung, die i.A. als Strategien zum Lösen komplexer nicht-analytischer Problemstellungen verwendet werden (Genetischer Algorithmus).

Kann man das von den Eltern ererbte Gen als Zahlenwert darstellen, so ist die Diversifikation die normalverteilte Abweichung $N(0,\, \sigma )$ mit dem Mittelwert 0 und der Standardabweichung σ .

Weblinks

Diversifikation als Gegenstand der Quantitativen Genetik :http://www.tieroeko.de/master/downloads/brandl_speciation_rates_10.pdf