Fitnessmaximierung und die Weitergabe von Allelen

Die evolutionär stabile Strategie (ESS) beschreibt eine Verhaltensweise, die bei gleichbleibenden Umweltbedingungen nicht durch eine andere Strategie ersetzt werden kann, ohne die reproduktive Fitness zu verringern. Dieses Konzept ist fundamental in der Verhaltensökologie.

Ein anschauliches Beispiel hierfür sind die unterschiedlichen Fortpflanzungsstrategien männlicher Lachse:

• "Hakennase"-Strategie:

  • Werden mit drei Jahren geschlechtsreif
  • Sind größer und auffälliger
  • Besitzen hakenförmig verzogene Kiefer und vergrößerte Zähne
  • Kämpfen direkt gegen männliche Artgenossen

• "Jack"-Strategie:

  • Versuchen heimlich Zugang zu laichenden Weibchen zu erlangen
  • Verbergen sich gut getarnt in der Nähe der Weibchen
  • Vermeiden Konfrontationen mit "Hakennasen"
  • Kommen beim Laichen aus dem Versteck und besamen die Eier

Diese zwei evolutionären Strategien können innerhalb einer Population stabil koexistieren. Der Fortpflanzungserfolg eines Individuums hängt nicht nur von seiner eigenen Strategie ab, sondern auch davon, wie viele Konkurrenten sich anders verhalten.

Wichtiges Konzept: Die Fitnessmaximierung in der Biologie beschreibt ein unbewusst ablaufendes, genetisch fixiertes Programm von Verhaltensregeln, das zu Handlungen führt, die die reproduktive Fitness unter gegebenen Umweltbedingungen maximieren.

Wenn der Anteil der "Hakennasen" in der Population zu hoch wird, würde ihr Fortpflanzungserfolg durch intensivere Kämpfe sinken. Dies führt zu einer konstanten Häufigkeitsverteilung beider Strategien in der Natur.

Die synthetische Evolutionstheorie erklärt, dass die durch beide Strategien erzielte reproduktive Fitness etwa gleich sein muss, da Allele, die eine Strategie mit geringerer Fitness zur Folge hätten, durch natürliche Selektion aus dem Genpool verdrängt würden. So begünstigt eine evolutionär stabile Strategie die Weitergabe solcher Allele, die unter den gegebenen ökologischen Bedingungen die Fitness maximieren.

Die Angepasstheit von Verhalten an ökologische Bedingungen zeigt sich deutlich in der Kosten-Nutzen-Bilanz dieser beiden Fortpflanzungsstrategien in der Biologie.