Speciation

„Speciation“ wird der Prozess bezeichnet, durch den neue biologische Arten entstehen. Damit ist er eine der wichtigsten Folgen der Evolution und um ihn dreht sich eine der zentralen Fragen der Evolutionstheorie. Im Zuge dieses Prozesses, bei dem sich eine Art in zwei verschiedene biologische Arten aufspaltet, entstehen zwischen den sich zuvor kreuzenden Populationen Barrieren der reproduktiven Isolation. Die beiden Arten können sich nicht mehr miteinander fortpflanzen. Ihre Hybriden sind steril oder unfruchtbar. Selbst in seinem bahnbrechenden Meisterwerk "Über die Entstehung der Arten" konnte Darwin keine zufriedenstellende Lösung für das offensichtliche Paradoxon finden, warum die natürliche Auslese die Entwicklung dieser äußerst nachteiligen Merkmale wie Sterilität und Unfruchtbarkeit toleriert. Darwins Zeitgenosse, der Philosoph John Herschel, nannte dieses Problem daher das "Mysterium der Mysterien". Dieses "Mysterium der Mysterien " ist eine der wichtigsten und unbeantworteten Fragen der biologischen Forschung der letzten 150 Jahre: Wie können sich zwei Arten aus einer einzigen Art entwickeln?

Hoffnung auf die Lösung dieses Rätsels bietet ein neues Gebiet der Biochemie und Zellbiologie. Man schätzt, dass das Innere jeder Zelle etwa fünf Milliarden Eiweißmoleküle enthält. Diese treiben jedoch nicht einfach so herum, sondern schließen sich auf faszinierende Weise zu Blasen zusammen, die Kondensate genannt werden, die hier und da auftauchen und miteinander verschmelzen. Dabei handelt es sich um Ansammlungen von Proteinen und anderen großen Molekülen wie Nukleinsäuren. Sie bilden sich nicht zufällig, sondern ihr Wachstum und ihr Zerfall werden von den Zellen aktiv gesteuert. Diese Proteinkondensate spielen wahrscheinlich eine wichtige Rolle bei vielen biochemischen Prozessen, die in der Zelle ablaufen, sei es bei der Zellteilung, dem Ablesen des genetischen Codes oder der Produktion von Proteinen. Diese Kondensate ermöglichen es der Zelle, eine gewisse Ordnung aufrechtzuerhalten und die Prozesse räumlich und zeitlich zu organisieren. Und diese molekularen Strukturen sind wahrscheinlich auch für die Entstehung von Unverträglichkeiten zwischen Arten und für die Sterilität oder Unfruchtbarkeit von Hybriden verantwortlich. Der Frage, ob diese molekularen Mechanismen für die Inkompatibilitäten zwischen zwei Arten verantwortlich sind, möchte die Arbeitsgruppe des CAS-Schwerpunkts nachgehen.

• Prof. Dr. Wolfgang Enard (Anthropology and Human Genomics, LMU)
• Prof. Dr. Richard Merrill (Evolutionsbiologie, LMU)
• Prof. Dr. Jochen Wolf (Evolutionsbiologie, LMU)
• Prof. Dr. John Parsch (Evolution und Funktionale Genomik, LMU)
• Prof. Nitin Phadnis, Ph.D. (School of Biological Sciences, University of Utah)

• Christelle Fraïsse, Ph.D. (Sciences et Technologies, Université de Lille)
• Janet Kelso, Ph.D. (Department of Evolutionary Genetics, MPI for Evolutionary Anthropology)