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2025-07-12T07:57:26Z

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Als '''genetischen Flaschenhals''' bezeichnet man in der [[Populationsgenetik]] eine starke [[Generosion|genetische Verarmung]] einer [[Art (Biologie)|Art]] und die damit verbundene Änderung der [[Allelfrequenz]]en, die durch Reduktion auf eine sehr kleine, oft nur aus wenigen Individuen bestehende [[Population (Biologie)|Population]] hervorgerufen wird ([[Gründereffekt]]).

Beim Erhalt stark gefährdeter Arten kann dies ein zentrales Problem darstellen, wenn ein die [[Reproduktion (Biologie)|Reproduktion]] beeinträchtigendes [[Allel]] nicht durch ein zweites, für die Reproduktion vorteilhafteres Allel ausgeglichen werden kann (vgl. [[rezessiv]]e [[Erbkrankheit]]). Ein ''genetischer Flaschenhals'' kann daher [[Inzuchtdepression]] zur Folge haben.

== Auftreten von genetischen Flaschenhälsen ==
=== Wildtiere ===
Etliche Arten sind in den letzten zweihundert Jahren durch genetische Flaschenhälse gegangen oder gehen gerade durch solche hindurch, unter anderem der [[Davidshirsch]], der [[Kalifornienkondor]] (''Gymnogyps californianus''), die [[Arabische Oryx]]antilope (''Oryx leucoryx''), der [[Alpensteinbock]] (''Capra ibex''), der [[Kakapo]] (''Strigops habroptilus''), der [[Wisent]] (''Bison bonasus'') und das [[Przewalski-Pferd]] (''Equus przewalski''). In den oben genannten Fällen gehen alle heute lebenden Tiere auf Zahlen von etwa einem Dutzend bis unter hundert Individuen zurück. Der [[Gepard]] (''Acinonyx jubatus'') ist in vorgeschichtlicher Zeit durch einen so extrem engen genetischen Flaschenhals gegangen,<ref>{{Internetquelle |autor=Franz Embacher |url=https://homepage.univie.ac.at/Franz.Embacher/Lehre/aussermathAnw/Populationen.html |titel=Bedrohte Arten, das Schicksal von Genen und der Zufall in der Evolution |werk=Website Franz Embachers bei der Universität Wien |hrsg=Sommersemester 2003 |kommentar=Modellberechnung der genetischen Drift |abruf=2019-01-15}}</ref> dass heute ohne Abstoßungsreaktion Gewebe von einem Geparden auf einen beliebigen anderen übertragen werden kann, was sonst nur bei [[Zwillinge#Formen eineiiger Zwillinge|eineiigen Zwillingen]] möglich ist.

Bei Zootieren, von denen man aus Platzgründen nur wenige Individuen halten kann – so zum Beispiel Elefanten oder Nashörner –, werden genetisch unterschiedliche Zuchttiere aufwändig aus anderen Zoos importiert, um die genetische Vielfalt zu erhalten und Inzucht zu vermeiden. Noch wichtiger wird diese Überlegung, wenn Zuchttiere ausgewildert werden sollen.

=== Haustierzucht ===
Auch in der Haustierzucht sind genetische Flaschenhälse keine Seltenheit und treten vor allem bei [[Hunderasse|Rassehunden]], [[Katzenrasse|Rassekatzen]] und kleinen Heimtieren (z. B. [[Goldhamster]]n) auf. Das hat insbesondere bei Hunden und Katzen zur Folge, dass gewisse in der gesamten Population seltene [[Erbkrankheit]]en bei bestimmten Rassen sehr häufig auftreten.

Bei der Etablierung von [[Inzuchtlinie]]n wird absichtlich ein genetischer Flaschenhals herbeigeführt, um die Variabilität des [[Phänotyp]]s innerhalb der Linie so weit wie möglich zu reduzieren.

=== Genetischer Flaschenhals beim Menschen ===
Auch in der direkten Vorfahrenlinie des anatomisch modernen [[Mensch]]en (''Homo sapiens'') hat es mehreren Studien zufolge genetische Flaschenhälse gegeben.

Statistische Analysen der [[Mitochondriale DNA|mitochondrialen DNA]] (mtDNA) des ''Homo sapiens'' haben eine unerwartet geringe [[genetische Vielfalt]] ergeben und zu der Annahme geführt, dass es vor rund 70.000 bis 80.000 Jahren einen genetischen Flaschenhals gegeben haben könnte.<ref>Eine Übersicht zur mtDNA findet man in: Doron M. Behar et al.: ''The Dawn of Human Matrilineal Diversity.'' In: ''The American Journal of Human Genetics.'' Band 82, Nr. 5, 2008, S. 1130–1140, [[doi:10.1016/j.ajhg.2008.04.002]].</ref> Seinerzeit hätten demnach nur etwa 1.000 bis 10.000 Individuen von ''Homo sapiens'', größtenteils in Afrika, gelebt. Das [[The Genographic Project|Genographic Project]] (2010) schätzt den Bestand aller Menschen zu diesem Zeitpunkt auf etwa 2.000 Individuen.<ref name=sz2010>{{Internetquelle |autor=Christopher Schrader |url=https://www.sueddeutsche.de/wissen/menschheitsgeschichte-verhaengnisvolle-kopierfehler-1.212124 |titel=''Menschheitsgeschichte: Verhängnisvolle Kopierfehler.''|werk=[[Süddeutsche Zeitung|sueddeutsche.de]] |datum=2010-05-17 |abruf=2022-03-25}}</ref> Erst seit etwa 40.000 Jahren sei in den genetischen Befunden ein stetiges Wachstum und eine Wiederausbreitung zu beobachten.<ref name=sz2010 />

Nach einer umstrittenen [[Hypothese]] des [[Anthropologie|Anthropologen]] [[Stanley Ambrose]] („[[Toba-Katastrophentheorie]]“) ist dieser genetische Flaschenhals auf eine Super-Eruption des [[Vulkan]]s [[Tobasee|Toba]] auf [[Sumatra]] vor etwa 74.000 Jahren zurückzuführen. Dieser Eruption sei eine extreme Kälteperiode gefolgt ([[vulkanischer Winter]]), die ''Homo sapiens'' an den Rand des Aussterbens gebracht habe. Diese Hypothese verbindet zwei widerstreitende Befunde zur genetischen Entwicklung von ''Homo sapiens'': Zum einen ist, beginnend in Afrika, eine relativ zügige [[Ausbreitung des Menschen]] durch Fossilienfunde belegbar, die sich auch anhand von [[Mitochondrium|mitochondrialen]] Unterschieden nachweisen lässt. Zum anderen besteht die Ansicht, dass nach der ersten Ausbreitung eine regional unterschiedliche, isolierte Entwicklung der [[Population (Anthropologie)|Populationen]] auftrat, in deren Folge sich das äußere Erscheinungsbild der Menschen zu differenzieren begann, was frühere Anthropologen zur Definition von diversen sogenannten [[Rassentheorie|Großrassen und Rassen]] veranlasste. Beides kann zur Erklärung der sehr geringen genetischen Variabilität der heute lebenden Menschen herangezogen werden (vergl. [[mitochondriale Eva]] und [[Adam des Y-Chromosoms]]).

Von einem weiteren genetischen Flaschenhals wird angenommen, dass er bei ''Homo sapiens'' in Afrika auftrat und bis etwa vor 120.000 Jahren andauerte.<ref>{{Internetquelle |autor=Curtis W. Marean |url=https://www.spektrum.de/magazin/als-die-menschen-fast-ausstarben/1050007 |titel=''Als die Menschen fast ausstarben.'' |werk=[[Spektrum der Wissenschaft]] |datum=2010-12 |abruf=2022-03-25}}</ref> Danach sollen von der menschlichen Spezies vor dem Verlassen Afrikas – nach einer ca. 60.000 Jahre lang anhaltenden Kältezeit – nur noch insgesamt wenige hundert Individuen an wenigen Orten überlebt haben, darunter in der Höhle [[Pinnacle-Point-Mensch|Pinnacle Point]] 13B (PP13B) bei [[Mossel Bay (Gemeinde)|Mossel Bay]] an der Küste Südafrikas.<ref>Curtis W. Marean: ''Als die Menschen fast ausstarben.'' In: ''Spektrum der Wissenschaft Spezial. Archäologie, Geschichte, Kultur. Der kreative Mensch zwischen Biologie und Kultur.'' 2/2013.</ref>

In einer anderen Studie wurde im Jahr 2010 berechnet, dass vor 1,2 Millionen Jahren nur rund 18.500 Individuen aus der direkten Vorfahrenlinie des ''Homo sapiens'' lebten.<ref>Chad D. Huff et al.: ''Mobile elements reveal small population size in the ancient ancestors of Homo sapiens.'' In ''[[Proceedings of the National Academy of Sciences|PNAS]].'' Band 107, Nr. 5, 2010, S. 2147–2152, [[doi:10.1073/pnas.0909000107]].</ref> Das Projekt erkannte auch deutlich getrennte Vorfahrenlinien, sodass vermutlich nur mehrere kleine und räumlich getrennte Populationen überlebten, was auf harte Umweltbedingungen deutet, die das Überleben der Art gefährdet hatten.<ref name=sz2010 /> Die Populationen von ''[[Homo erectus]]'' und den anderen frühen Menschenformen lagen nach den Berechnungen in dieser Frühzeit nie über 55.500 Individuen.<ref name=scinexx2010>{{Internetquelle |autor=Nadja Podbregar |url=https://www.scinexx.de/news/geowissen/fruehmenschen-entgingen-nur-knapp-dem-aussterben/ |titel=''Frühmenschen entgingen nur knapp dem Aussterben.'' |hrsg=ScieneXX |datum=2010-01-25 |abruf=2022-03-25}}</ref>

2023 wurde schließlich im Fachblatt ''[[Science]]'' ein weiterer „ernster“ genetischer Flaschenhals aus der direkten Vorfahrenlinie des ''Homo sapiens'' berichtet, der in die Zeit vor rund 900.000 bis 800.000 Jahren datiert wurde.<ref>Wangjie Hu et al.: ''Genomic inference of a severe human bottleneck during the Early to Middle Pleistocene transition.'' In: ''[[Science]].'' Band 381, Nr. 6661, 2023, S. 979–984, [[doi:10.1126/science.abq7487]].<br /> [https://www.eurekalert.org/news-releases/999720 ''Early ancestral bottleneck could’ve spelled the end for modern humans.''] Auf: ''eurekalert.org'' vom 31. August 2023.</ref> In der Studie heißt es: „Der Flaschenhals dauerte etwa 117.000 Jahre und brachte die Vorfahren des Menschen an den Rand des Aussterbens. Dieser Flaschenhals deckt sich mit einer erheblichen zeitlichen Lücke in den verfügbaren afrikanischen und eurasischen Fossilienfunden.“ Die Autoren der Studie berechneten, dass es damals nur „ungefähr 1280 sich fortpflanzende Individuen“ (''breeding individuals'') gegeben habe.

== Neandertaler ==
In einer 2025 veröffentlichten Studie wurde die [[Morphologie (Biologie)|morphologische]] Variabilität der [[Bogengänge]] des [[Innenohr]]s von [[Neandertaler]]n aus unterschiedlichen Epochen analysiert: eine Methode, die vergleichbar aussagekräftige Daten liefern kann wie die Analyse von [[aDNA]]. Bekannt ist seit langem, dass die späten, rund 40.000 Jahre alten Neandertaler eine sehr geringe genetische Variabilität besessen haben. Ein Vergleich von 13 Bogengängen aus der [[Sima de los Huesos]] (rund 430.000 Jahre alt) mit 10 Funden vom [[Krapina (archäologischer Fundplatz)|Fundplatz Krapina]] (rund 130.000–120.000 Jahre alt) und 9 späten Neandertalern (rund 41.000 Jahre alt) bestätigte die geringe Variabilität der Neandertaler in der Epoche kurz vor ihrem Aussterben. Die beiden älteren Populationen besaßen hingegen noch eine deutlich größere Variabilität. Daraus wurde geschlossen, dass es bei den Neandertalern einen genetischen Flaschenhals gab, der jedoch nicht früher als vor rund 120.000 Jahren stattgefunden haben kann.<ref>Alessandro Urciuoli et al.: ''Semicircular canals shed light on bottleneck events in the evolution of the Neanderthal clade.'' In: ''Nature Communications.'' Band 16, Artikel-Nr. 972, 2025, [[doi:10.1038/s41467-025-56155-8]].</ref>

== Siehe auch ==
* [[Effektive Populationsgröße]]
* [[Gendrift]]
* [[Kleinste überlebensfähige Population]]
* [[Purging]]
* [[Refugialraum]]

== Weblinks ==
* [https://www.scinexx.de/news/biowissen/genetische-flaschenhaelse-praegten-unsere-geschichte/ ''Genetische Flaschenhälse prägten unsere Geschichte. Die Hälfte der menschlichen Populationen durchlebte drastische Einschnitte.''] Von Nadja Podbregar. Auf: ''scinexx.de'' vom 8. August 2022.

== Belege ==
<references />

[[Kategorie:Genetik]]
[[Kategorie:Populationsgenetik]]

Genetischer Flaschenhals - Versionsgeschichte

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