Domestizierung (Domestication)

Domestizierung wird als eine wechselseitige Beziehung über mehrere Generationen hinweg definiert, bei der eine Art, wie Menschen oder Blattschneiderameisen, die Kontrolle und Fürsorge über eine andere Art, wie Schafe oder Pilze, übernimmt, um eine konsistente Versorgung mit Ressourcen, einschließlich Fleisch, Milch oder Arbeitskraft, sicherzustellen. Dieser Prozess ist schrittweise, geografisch verteilt und basiert oft auf iterativem Ausprobieren. Bei Tieren beeinflusst die Domestikation verhaltensbezogene Gene, was zu einer verminderten Aggression führt. Bei Pflanzen beeinflusst es beispielsweise morphologische Gene, indem es die Samengröße erhöht und das Zersplittern der Samenköpfe von Getreide verhindert. Diese Veränderungen machen domestizierte Organismen insgesamt besser handhabbar und verringern gleichzeitig ihre Überlebensfähigkeit in natürlichen Umgebungen.

Domestizierung ist eine wechselseitige Beziehung über mehrere Generationen hinweg, in der eine Tierart, etwa Menschen oder Blattschneiderameisen, die Kontrolle und Pflege einer anderen Art, etwa Schafe oder Pilze, übernimmt, um von ihnen eine stetige Versorgung mit Ressourcen wie Fleisch, Milch oder Arbeitskraft zu erhalten. Der Prozess ist schrittweise und geografisch diffus und basiert auf Versuch und Irrtum. Die Domestikation beeinflusst die Verhaltensgene von Tieren und macht sie weniger aggressiv. Bei Pflanzen wirkt sich die Domestizierung auf Gene für die Morphologie aus, beispielsweise auf die Vergrößerung der Samengröße und die Verhinderung des Zersplitterns der Samenköpfe von Getreide. Solche Veränderungen machen domestizierte Organismen einfacher zu handhaben und verringern gleichzeitig ihre Fähigkeit, in freier Wildbahn zu überleben.

Der Hund gilt als das erste vom Menschen domestizierte Tier, das vor mindestens 15.000 Jahren als Kommensalart auftauchte. Anschließend wurden vor etwa 11.000 Jahren andere Tiere, darunter Ziegen, Schafe und Rinder, domestiziert. Unter den Vogelarten wurde das Huhn erstmals vor mindestens 3.250 Jahren in Ostasien domestiziert. Vor etwa 5.500 Jahren wurden Pferde in Zentralasien domestiziert und dienten hauptsächlich als Arbeitstiere. Im Bereich der Wirbellosen wurden die Seidenraupe und die westliche Honigbiene vor über 5.000 Jahren domestiziert und wegen ihrer Seide bzw. ihres Honigs geschätzt.

Die Domestizierung von Pflanzen begann vor etwa 13.000–11.000 Jahren im Nahen Osten und umfasste hauptsächlich Getreide wie Weizen und Gerste sowie andere Feldfrüchte wie Linsen, Erbsen, Kichererbsen und Flachs. Vor etwa 10.000 Jahren begannen indigene Völker Amerikas mit dem Anbau von Erdnüssen, Kürbis, Mais, Kartoffeln, Baumwolle und Maniok. Der Reisanbau entstand erstmals vor etwa 9.000 Jahren in China. Gleichzeitig wurden in Afrika Nutzpflanzen wie Sorghum domestiziert. Weltweit entwickelte sich die Landwirtschaft unabhängig voneinander in etwa 13 verschiedenen Zentren, die jeweils eine einzigartige Vielfalt an Nutzpflanzen und Tieren domestizierten.

Drei verschiedene Insektentaxa – Ambrosiakäfer, Blattschneiderameisen und pilzzüchtende Termiten – haben unabhängig voneinander verschiedene Pilzarten domestiziert, die ihnen als Hauptnahrungsquelle dienen. Im konkreten Fall der Termiten stellt diese Beziehung eine völlig obligate Symbiose dar, die für beide Organismen wechselseitig wesentlich ist.

Domestizierung definieren

Das Konzept der Domestikation, im Gegensatz zur Zähmung eines einzelnen Tieres, leitet sich vom lateinischen Begriff domesticus ab, was „zum Haus gehörend“ bedeutet. Eine genaue Definition dieses Begriffs fehlte bis zum 21. Jahrhundert, als die amerikanische Archäologin Melinda A. Zeder ihn offiziell als eine dauerhafte Beziehung charakterisierte, in der Menschen die Kontrolle und Fürsorge über einen anderen Organismus übernehmen, um eine vorhersehbare Versorgung mit einer Ressource sicherzustellen, was gegenseitigen Nutzen bringt. Zeder stellte weiter klar, dass Domestizierung nicht gleichbedeutend mit Landwirtschaft ist, da die Landwirtschaft von domestizierten Organismen abhängt, aber nicht zwangsläufig aus dem Domestizierungsprozess resultiert.

Michael D. Purugganan erkennt die inhärente Schwierigkeit bei der Definition von Domestizierung an, obwohl ein vorherrschender „instinktiver Konsens“ herrscht, dass es sich um „Pflanzen und Tiere unter menschlicher Obhut handelt, die Vorteile bieten und sich unter menschlicher Kontrolle entwickelt haben“. Er weist darauf hin, dass Insekten, darunter Termiten, Ambrosiakäfer und Blattschneiderameisen, bestimmte Pilzarten domestiziert haben, und stellt außerdem fest, dass Gruppen wie Unkräuter und Kommensalen fälschlicherweise als domestiziert kategorisiert wurden. Purugganan erweitert Zeders Definition und schlägt eine „breite“ Definition vor: „ein koevolutionärer Prozess, der aus einem Mutualismus entsteht, in dem eine Art (der Domestizierte) eine Umgebung schafft, in der sie sowohl das Überleben als auch die Fortpflanzung einer anderen Art (des Domestizierten) aktiv verwaltet, um erstere mit Ressourcen und/oder Dienstleistungen zu versorgen.“ Er schlägt vor, dass diese Definition das Konzept der Nischenkonstruktion in die Rolle des Domestizierenden integriert.

Das Domestizierungssyndrom bezeichnet die Ansammlung phänotypischer Merkmale, die während des anfänglichen Domestikationsprozesses entstanden sind und Kulturpflanzen von ihren wilden Vorfahren unterscheiden. Es kann sich auch auf eine Reihe von Unterschieden beziehen, die derzeit bei domestizierten Säugetieren beobachtet werden und nicht unbedingt den ursprünglichen Domestikationsverlauf widerspiegeln. Zu diesen Veränderungen gehören verbesserte Fügsamkeit und Zahmheit, Variationen in der Fellfärbung, Verringerungen der Zahngröße, veränderte kraniofaziale Morphologie, veränderte Ohren- und Schwanzformen (z. B. Hängeohren), Veränderungen in den Brunstzyklen, veränderte Spiegel des adrenocorticotropen Hormons und der Neurotransmitter, verlängerte Verhaltensmuster bei Jugendlichen und Verringerungen der Gesamthirngröße und spezifischer Hirnregionen.

Eine formale Definition der Domestikation wurde in a. vorgeschlagen 2025 in PNAS veröffentlichter Artikel, in dem es kurz und bündig heißt:

Evolution als Reaktion auf eine anthropogene Nische. Bei diesem Prozess muss sich eine nichtmenschliche Bevölkerung an eine durch menschliche Aktivitäten geschaffene Umwelt anpassen.

Darüber hinaus bezieht sich der Begriff „häuslich“ ausschließlich auf Populationen, die obligate Synanthropen sind und sich so weit an vom Menschen veränderte Umgebungen angepasst haben, dass nur Sinkpopulationen – gekennzeichnet durch eine Sterblichkeitsrate, die die Geburtenrate übersteigt – über diese spezifische Nische hinaus überleben können.

Ursachen und Chronologie

Die Domestizierung von Tieren und Pflanzen durch den Menschen wurde durch Klima- und Umweltveränderungen nach dem letzten Eiszeitmaximum eingeleitet, die bis in die heutige Zeit andauern. Diese Veränderungen erschwerten die Nahrungsbeschaffung durch Jagen und Sammeln. Die Domestizierung von Hunden stellt den frühesten Fall dar und fand vor mindestens 15.000 Jahren statt. Die jüngere Dryaszeit vor etwa 12.900 Jahren war von starker Kälte und Trockenheit geprägt und zwang die Menschen dazu, ihre Nahrungssuche zu intensivieren, ohne die landwirtschaftliche Entwicklung zu fördern. Umgekehrt erleichterte der Beginn des Holozäns vor etwa 11.700 Jahren, das durch ein wärmeres Klima und eine wachsende menschliche Bevölkerung gekennzeichnet war, die rudimentäre Domestizierung von Tieren und Pflanzen und erhöhte dadurch die Nahrungsverfügbarkeit.

Die archäologischen Beweise für Haushunde, die mindestens 15.000 Jahre alt sind, gingen der Domestizierung von Nutztieren und Grundnahrungsmitteln wie Weizen und Gerste, dem Aufkommen der Landwirtschaft und der globalen Verlagerung von der Nahrungssuche zur Landwirtschaft voraus und erfolgten asynchron in verschiedenen Regionen. Vorläufige Experimente zum Getreideanbau begannen beispielsweise vor etwa 23.000 Jahren am Standort Ohalo II in Israel.

Zooarchäologische Funde deuten darauf hin, dass Ziegen, Schweine, Schafe und Taurinrinder die ersten Nutztiere waren, die vor 11.000 bis 10.000 Jahren im Fruchtbaren Halbmond domestiziert wurden. Anschließend, etwa zwei Jahrtausende später, wurden bucklige Zebu-Rinder in der Region, die heute als Belutschistan in Pakistan bekannt ist, domestiziert. Vor etwa 8.000 Jahren wurden in Ostasien Schweine aus Wildschweinpopulationen domestiziert, die sich genetisch von denen im Fruchtbaren Halbmond unterschieden. Die Domestizierung von Katzen, die möglicherweise vor 10.000 Jahren von afrikanischen Wildkatzen im Fruchtbaren Halbmond ausging, könnte durch die Notwendigkeit einer Nagetierbekämpfung zum Schutz der gespeicherten Vorräte vorangetrieben worden sein.

Tiere

Wünschenswerte Eigenschaften

Die Domestizierung von Wirbeltieren ist definiert als die interaktive Beziehung zwischen nichtmenschlichen Wirbeltieren und Menschen, bei der der Mensch Einfluss auf die Pflege und Fortpflanzungsprozesse der Tiere ausübt. In seiner Veröffentlichung The Variation of Animals and Plants Under Domestication aus dem Jahr 1868 identifizierte Charles Darwin die begrenzte Anzahl von Merkmalen, die domestizierte Arten von ihren wilden Vorfahren unterscheiden. Darüber hinaus leistete er Pionierarbeit bei der Unterscheidung zwischen bewusster selektiver Züchtung, die eine direkte menschliche Selektion nach vorteilhaften Merkmalen beinhaltet, und unbewusster Selektion, bei der Merkmale als zufällige Ergebnisse natürlicher Selektion oder Selektion aufgrund anderer Merkmale entstehen.

Es bestehen deutliche Unterschiede zwischen heimischen und wilden Populationen; Einige dieser Variationen bilden zusammen das Domestikationssyndrom, das Merkmale umfasst, die in den Anfangsphasen der Domestizierung als grundlegend angesehen werden, während andere spätere Verbesserungsmerkmale bedeuten. Insbesondere zeigen domestizierte Säugetiere im Vergleich zu ihren wilden Verwandten typischerweise eine geringere Größe und Aggressivität; Weitere vorherrschende Merkmale sind Schlappohren, eine verringerte Gehirngröße und eine verkürzte Schnauze. Domestizierungsmerkmale sind im Allgemeinen bei allen domestizierten Organismen unveränderlich, da sie während des ersten Domestikationsereignisses für ein bestimmtes Tier oder eine bestimmte Pflanze ausgewählt wurden. Im Gegensatz dazu treten Verbesserungsmerkmale nur bei einer Untergruppe domestizierter Tiere auf, obwohl sie sich innerhalb bestimmter Rassen oder lokalisierter Populationen festsetzen können.

Bestimmte Tierarten und tatsächlich bestimmte Individuen innerhalb dieser Arten sind aufgrund ihrer inhärenten Verhaltensmerkmale für die Domestizierung empfänglicher:

1. Das Ausmaß ihrer sozialen Struktur und ihre organisatorische Komplexität.
2. Die Zugänglichkeit und Selektivität, die sich bei der Partnerwahl zeigte.
3. Die Leichtigkeit und Schnelligkeit der Bindung zwischen Eltern und Nachkommen sowie die Reife und Mobilität der Neugeborenen bei der Geburt.
4. Ihre Anpassungsfähigkeit an die Ernährung und ihre Lebensraumtoleranz.
5. Ihre Reaktionen auf die Anwesenheit von Menschen und neuartige Umgebungen umfassen eine verminderte Fluchtreaktion und eine verringerte Reaktivität auf exogene Reize.

Säugetiere

Der Beginn der Domestizierung von Säugetieren war mit einem ausgedehnten koevolutionären Prozess verbunden, der sich über verschiedene Stadien und unterschiedliche Wege verlief. Es wird angenommen, dass drei Hauptpfade die Domestizierung der meisten Säugetierarten gesteuert haben:

1. Kommensale, die sich an vom Menschen veränderte ökologische Nischen angepasst haben (z. B. Hunde, Katzen und möglicherweise Schweine).
2. Beutetiere, die der Ernährung dienen (z. B. Schafe, Ziegen, Rinder, Wasserbüffel, Yak, Schweine, Rentiere, Lamas und Alpakas).
3. Zu den Tieren, die speziell für Zug- und Reitzwecke ausgewählt wurden, gehören Pferde, Esel und Kamele.

Der Mensch hatte ursprünglich nicht die Absicht, Säugetiere über die Kommensal- oder Beutewege zu domestizieren, und er hatte auch nicht damit gerechnet, dass aus diesen Interaktionen schließlich domestizierte Tiere entstehen würden. In beiden Fällen verstrickten sich die menschlichen Populationen zunehmend in diese Arten, je intensiver ihre Beziehungen wurden. Der wachsende Einfluss des Menschen auf das Überleben und die Fortpflanzung der Tiere führte nach und nach zu einer formalisierten Tierhaltung. Während der gezielte Weg für Zug- und Reittiere typischerweise das Fangen und anschließende Zähmen umfasste, waren die anderen beiden Wege weniger zielorientiert, da archäologische Aufzeichnungen darauf hindeuten, dass sie sich über wesentlich längere Zeiträume abspielten.

Im Gegensatz zu anderen domestizierten Arten, die hauptsächlich aufgrund produktionsbezogener Merkmale ausgewählt wurden, wurden Hunde zunächst aufgrund ihrer Verhaltensmerkmale ausgewählt. Die Domestikation von Hunden geht weit vor der Domestizierung anderer Tiere zurück, wobei Hunde sich in ganz Eurasien vor dem Ende des späten Pleistozäns etablierten, lange vor dem Aufkommen der Landwirtschaft.

Archäologische und genetische Beweise deuten auf einen vorherrschenden, langfristigen bidirektionalen Genfluss zwischen Wild- und Haustierpopulationen verschiedener Arten hin, darunter Esel, Pferde, Kameliden der Neuen und Alten Welt, Ziegen, Schafe und Schweine. Durch die selektive Züchtung wünschenswerter häuslicher Merkmale durch den Menschen wurde wahrscheinlich der homogenisierende Einfluss des Genflusses von Wildschweinen auf Schweinepopulationen abgeschwächt und so „Domestikationsinseln“ innerhalb des Genoms geschaffen. Dieser genetische Prozess kann auch auf andere domestizierte Tierarten anwendbar sein.

Die Hypothese der durch Parasiten vermittelten Domestikation aus dem Jahr 2023 geht davon aus, dass Endoparasiten, darunter Helminthen und Protozoen, möglicherweise eine vermittelnde Rolle bei der Domestizierung von Säugetieren gespielt haben. Domestizierung umfasst Zähmung, einen Prozess mit einer inhärenten endokrinen Komponente, und Parasiten modulieren bekanntermaßen sowohl die endokrine Aktivität als auch microRNAs. Es wird vermutet, dass Gene, die Resistenz gegen Parasiten verleihen, genetisch mit denen verknüpft sein könnten, die mit dem Domestikationssyndrom assoziiert sind. Daraus ergibt sich die Vorhersage, dass domestizierte Tiere im Vergleich zu ihren wilden Artgenossen eine geringere Resistenz gegen Parasiten aufweisen.

Vögel

Zu den domestizierten Vogelarten gehört vor allem Geflügel, das wegen seines Fleisches und seiner Eier gezüchtet wird. Diese Kategorie umfasst bestimmte Galliformes (z. B. Hühner, Truthähne, Perlhühner) und Anseriformes (z. B. Enten, Gänse, Schwäne). Darüber hinaus sind Käfigvögel wie Singvögel und Papageien weithin domestiziert und dienen Zwecken, die von der Gesellschaft bis zur wissenschaftlichen Forschung reichen. Die Haustaube wurde in der Vergangenheit als Nahrungsquelle und als Kommunikationsmedium über entfernte Orte hinweg genutzt und nutzte dabei ihren angeborenen Heimsuchinstinkt. Untersuchungen deuten darauf hin, dass die Domestizierung von Tauben bereits vor 10.000 Jahren stattgefunden haben könnte.

Der wilde Vorfahre des Haushuhns wird als Gallus gallus identifiziert, allgemein bekannt als das rote Dschungelgeflügel, das in Südostasien beheimatet ist. Der genaue Zeitpunkt und der geografische Ursprung der Hühnerdomestizierung waren Gegenstand wissenschaftlicher Debatten. Fossile Funde aus China und Pakistan wurden so interpretiert, dass sie auf die Anwesenheit früher Hühner aus der Zeit vor 11.000 Jahren hinweisen. Eine Genomstudie an Hühnern aus dem Jahr 2020 bestätigte jedoch, dass die Domestikation ihren Ursprung in Südostasien hat. Anschließende erneute Untersuchungen und radiometrische Datierungen von Skelettresten aus zahlreichen archäologischen Stätten ergaben, dass die frühesten wahrscheinlichen Hühnerknochen in Zentralthailand vor etwa 3250 Jahren gefunden wurden.

Wirbellose

Zwei Insektenarten, die Seidenraupe und die westliche Honigbiene, werden seit mehr als 5.000 Jahren domestiziert, häufig zur kommerziellen Nutzung. Die Seidenraupe wird wegen der Seidenfäden gezüchtet, die in ihrem Puppenkokon produziert werden. Die westliche Honigbiene wird hauptsächlich zur Honigproduktion und seit dem 20. Jahrhundert wegen ihrer entscheidenden Rolle bei der Bestäubung von Nutzpflanzen bewirtschaftet.

Mehrere andere wirbellose Arten, sowohl Land- als auch Wassertiere, wurden domestiziert, darunter Organismen wie die Fruchtfliege Drosophila melanogaster und das Süßwasser-Nesseltier Hydra, die für genetische und physiologische Forschungen genutzt werden. Eine begrenzte Anzahl verfügt über eine umfangreiche Domestizierungsgeschichte. Der Großteil dient als Nahrungsquelle oder für andere Gebrauchsgüter wie Schellack und Cochenille. Zu den betroffenen Stämmen gehören Cnidaria, Platyhelminthes (zur biologischen Schädlingsbekämpfung eingesetzt), Annelida, Mollusca, Arthropoda (einschließlich Meereskrebstiere, Insekten und Spinnen) und Echinodermata. Obwohl zahlreiche Meeresmollusken verzehrt werden, wurden nur einige wenige, wie Tintenfische, Tintenfische und Tintenfische, domestiziert, hauptsächlich für Verhaltens- und neurologische Forschungszwecke. Landschnecken der Gattung Helix werden zu kulinarischen Zwecken gezüchtet. Verschiedene parasitäre oder parasitoide Insekten, darunter die Fliege Eucelatoria, der Käfer Chrysolina und die Wespe Aphytis, werden wegen ihres Nutzens für die biologische Schädlingsbekämpfung gezüchtet. Sowohl absichtliche als auch unbeabsichtigte künstliche Selektion üben zahlreiche Einflüsse auf domestizierte Arten aus; Die genetische Variabilität kann durch Inzucht, selektiven Druck gegen unerwünschte Merkmale oder genetische Drift verringert werden, wohingegen bei Drosophila eine Zunahme der Variabilität der Schlüpfzeit (Erwachsenwerden) beobachtet wurde.

Pflanzen

Vor ihrer Domestizierung beschäftigten sich die Menschen jahrtausendelang mit der Nahrungssuche nach wildem Getreide, Samen und Nüssen; Wildweizen und Gerste wurden beispielsweise vor mindestens 23.000 Jahren in der Levante gesammelt. Neolithische Gemeinschaften in Westasien begannen vor etwa 13.000 bis 11.000 Jahren mit dem Anbau und der anschließenden Domestizierung bestimmter Pflanzenarten. Zu den grundlegenden Nutzpflanzen des westasiatischen Neolithikums gehörten Getreide (Emmer, Einkorn, Gerste), Hülsenfrüchte (Linse, Erbse, Kichererbse, Bitterwicke) und Flachs. Weitere Pflanzenarten wurden in 13 Ursprungszentren (weiter in 24 verschiedene Gebiete kategorisiert) in Amerika, Afrika und Asien (insbesondere dem Nahen Osten, Südasien, dem Fernen Osten sowie Neuguinea und Wallacea) unabhängig domestiziert. In etwa dreizehn dieser Regionen begann die Bevölkerung mit dem Anbau von Gräsern und Getreide. Der Reisanbau hat seinen Ursprung in Ostasien. Sorghum wurde in ganz Afrika südlich der Sahara in großem Umfang angebaut, wohingegen Erdnüsse, Kürbis, Baumwolle, Mais, Kartoffeln und Maniok in Amerika domestiziert wurden.

Der fortlaufende Prozess der Domestizierung verlief schrittweise und zeigte eine geografische Verbreitung, die durch zahlreiche inkrementelle Stadien gekennzeichnet war, die über ausgedehnte Regionen verteilt waren, wie sowohl durch archäologische als auch genetische Daten belegt wurde. Dieser Prozess erforderte zeitweiliges Ausprobieren und führte häufig zur Entstehung unterschiedlicher Merkmale und Merkmale.

Während die Domestizierung von Tieren in erster Linie Gene beeinflusste, die das Verhalten steuern, beeinflusste die Domestizierung von Pflanzen vor allem Gene, die Morphologie (z. B. Samengröße, Pflanzenarchitektur, Ausbreitungsmechanismen) und Physiologie (z. B. Keimungs- oder Reifezeitpunkt) steuern, was am Beispiel der Domestizierung von Weizen veranschaulicht wird. Bei der Reifung löst sich wilder Weizen auf und verstreut seine Samen zur Selbstvermehrung, während domestizierter Weizen seine Körner am Stiel behält, was die Ernte erleichtert. Diese Veränderung entstand durch eine spontane Mutation in Wildweizenpopulationen während der Anfangsphase des Weizenanbaus. Weizen, der diese Mutation aufwies, wurde bevorzugt geerntet und diente anschließend als Saatgut für die Folgekulturen. Folglich haben die frühen Landwirte versehentlich diese spezifische Mutation selektiert. Das Ergebnis ist domestizierter Weizen, eine Art, die für ihre Fortpflanzung und Verbreitung auf menschliches Eingreifen angewiesen ist.

Unterschiede zu Wildpflanzen

Domestizierte Pflanzenarten weisen zahlreiche Unterschiede zu ihren wilden Vorfahren auf, darunter:

• Keine Zersplitterung in Strukturen wie Getreideähren (reife Blütenstände) und Unterdrückung des Fruchtabrisses.
• Ein weniger effizientes Fortpflanzungssystem (z. B. ohne typische Bestäubungsorgane, wodurch menschliches Eingreifen erforderlich ist), größere Samen mit verminderter Lebensfähigkeit in natürlichen Umgebungen oder sogar völlige Sterilität (z. B. kernlose Früchte), die folglich ausschließlich auf vegetative Vermehrung angewiesen sind.
• Verbesserte Schmackhaftigkeit (z. B. erhöhter Zuckergehalt, verringerte Bitterkeit), verbessertes Aroma und verringerte Toxizität.
• Erhöhte Größe des essbaren Anteils, wie z. B. Getreidekörner oder Früchte.
• Erleichterte Trennung der essbaren Komponente von den nicht essbaren Teilen.
• Erhöhter Ertrag an Früchten oder Getreide.
• Änderte Farb-, Geschmacks- und Textureigenschaften.
• Unabhängigkeit von der Photoperiode.
• Wuchsform bestimmen.
• Verringerter oder fehlender Vernalisierungsbedarf.
• Reduzierte Samenruhe.

Pflanzenabwehrkräfte gegen Pflanzenfresser wie Dornen, Stacheln, Stacheln, Gifte, Schutzhüllen und strukturelle Stabilität könnten bei domestizierten Pflanzen verringert sein. Folglich würde ihre Anfälligkeit für Pflanzenfresser zunehmen, wenn sie nicht durch den Menschen geschützt würden; Die empirische Evidenz liefert jedoch weitgehend nur begrenzte Belege für diese Hypothese. Landwirte wählten absichtlich Merkmale wie verringerte Bitterkeit, verringerte Toxizität und verbesserte Lebensmittelqualität aus, was wahrscheinlich die Schmackhaftigkeit von Nutzpflanzen sowohl für den menschlichen Verzehr als auch für die Ernährung von Pflanzenfressern steigerte. Dennoch ergab eine umfassende Analyse von 29 Pflanzendomestizierungsereignissen, dass kultivierte Sorten vergleichbare Abwehrfähigkeiten gegen zwei bekannte Insektenschädlinge, den Rüben-Heerwurm und die Grüne Pfirsichblattlaus, aufwiesen und sowohl chemische (z. B. Bitterstoffe) als auch morphologische (z. B. strukturelle Zähigkeit) Abwehrkräfte aufwiesen, die denen ihrer wilden Vorfahren ähnelten.

Genomische Veränderungen in Pflanzen

Während der Domestikation werden Nutzpflanzenarten einer rigorosen künstlichen Selektion unterzogen, die zu genomischen Veränderungen führt, die grundlegende domestizierte Merkmale wie eine erhöhte Korngröße etablieren. Eine genomische Analyse, die die kodierende DNA des Reischromosoms 8 in duftenden und nicht duftenden Sorten vergleicht, ergab, dass aromatischer und duftender Reis, einschließlich Basmati und Jasmin, aus einer angestammten domestizierten Reislinie stammt, die eine Deletion in Exon 7 erhielt, wodurch die kodierende Sequenz für Betain-Aldehyd-Dehydrogenase (BADH2) verändert wurde. Darüber hinaus identifizierten vergleichende Genomstudien der Kartoffel Gene, die Resistenz gegen Kartoffelfäule verleihen, eine Krankheit, die durch Phytophthora infestans hervorgerufen wird.

Bei Kokosnüssen ergab die Genomanalyse von zehn nichtkodierenden Mikrosatelliten-Loci zwei unterschiedliche Domestikationsereignisse, die sich durch genetische Variationen zwischen Individuen aus der Region des Indischen Ozeans und des Pazifischen Ozeans unterscheiden. Die Kokospalme erlebte auch einen Gründereffekt, bei dem eine begrenzte Anzahl genetisch weniger vielfältiger Individuen die heutige Population bildete, was zu einer dauerhaften Verringerung der genetischen Variation im Vergleich zu ihren wilden Vorfahren führte. In ähnlicher Weise sind bei Nutzpflanzen wie Perlhirse, Baumwolle, Gartenbohne und Limabohne Populationsengpässe nach der Domestizierung zu beobachten, die die genomische Variation in späteren Stadien verringerten.

Bei Weizen umfasste der Domestikationsprozess wiederkehrende Hybridisierung und Polyploidie. Diese Prozesse stellen erhebliche und praktisch sofortige Veränderungen sowohl des Genoms als auch des Epigenoms dar und ermöglichen so eine schnelle evolutionäre Anpassung an künstliche Selektionszwänge. Polyploidie, die durch eine Zunahme der Chromosomenzahl gekennzeichnet ist, führt zu neuartigen Kombinationen von Genen und Allelen, die anschließend weitere genetische Veränderungen ermöglichen, wie sie beispielsweise durch Chromosomenkreuzung auftreten.

Einfluss auf das Pflanzenmikrobiom

Das Mikrobiom, definiert als die Ansammlung von Mikroorganismen, die die Oberfläche und das innere Gewebe von Pflanzen bewohnen, wird durch die Domestikation beeinflusst. Ein solcher Einfluss äußert sich in Veränderungen in der Zusammensetzung und Vielfalt der mikrobiellen Arten. Der evolutionäre Verlauf der Pflanzen, der Artbildung, Domestizierung und selektive Züchtung umfasst, hat pflanzliche Endophyten (Phylosymbiose) in Mustern geformt, die denen ähneln, die in Pflanzengenen beobachtet werden.

Pilze

Zahlreiche Pilzarten wurden domestiziert, entweder für den direkten Verzehr als Lebensmittel oder wegen ihrer Rolle bei Fermentationsprozessen zur Herstellung verschiedener Lebensmittel und Arzneimittel. Beispielsweise wird der Kulturpilz Agaricus bisporus in großem Umfang für kulinarische Zwecke angebaut. Die Hefe Saccharomyces cerevisiae wird seit Jahrtausenden zur Gärung von Bier und Wein sowie zum Aufgehen von Brot verwendet. Darüber hinaus werden Schimmelpilze, darunter Arten von Penicillium, bei der Reifung von Käse und anderen Milchprodukten sowie bei der Synthese von Arzneimitteln wie Antibiotika eingesetzt.

Effekte

Auswirkungen auf Haustiere und Krankheitserreger

Die selektive Züchtung von Tieren nach beobachtbaren phänotypischen Merkmalen kann bei domestizierten Arten unbeabsichtigt zu unerwünschten genetischen Ergebnissen führen. Eine wesentliche Folge der Domestikation war die Entstehung zoonotischer Krankheiten. Beispielsweise haben Rinder verschiedene Viruspocken, Masern und Tuberkulose auf den Menschen übertragen; Schweine und Enten waren Grippequellen; und Pferde haben Rhinoviren eingeschleppt. Darüber hinaus gehen auch zahlreiche parasitäre Organismen auf domestizierte Tiere zurück. Gleichzeitig führte der Beginn der Domestizierung zu einer erhöhten menschlichen Bevölkerungsdichte und schuf optimale Bedingungen für die Vermehrung, Mutation, Verbreitung und schließlich die Etablierung neuer menschlicher Wirte von Krankheitserregern.

Über die Gesellschaft

Zu den gesellschaftlichen Auswirkungen der Domestikation gibt es unterschiedliche wissenschaftliche Perspektiven. Der Anarcho-Primitivismus geht davon aus, dass die Domestikation den vermeintlich harmonischen Urzustand der Jäger-Sammler-Gesellschaften ausgerottet und ihn durch eine soziale Hierarchie ersetzt hat, die durch die Entstehung von Eigentum und Macht gekennzeichnet ist, möglicherweise durch Gewalt oder Versklavung. Der dialektische Naturforscher Murray Bookchin behauptete, dass die Domestizierung von Tieren von Natur aus zur Domestizierung der Menschheit führe, wobei beide Wesenheiten durch ihre Wechselbeziehung unvermeidliche Veränderungen durchmachten. Der Soziologe David Nibert behauptet, dass die Domestizierung von Tieren Gewalt gegen Tiere und Umweltzerstörung nach sich zog. Er argumentiert weiter, dass dieser Prozess die menschliche Ethik korrumpierte und dadurch „Eroberung, Ausrottung, Vertreibung, Unterdrückung, erzwungene und versklavte Knechtschaft, Geschlechterunterordnung und sexuelle Ausbeutung sowie Hunger“ erleichterte.

In Bezug auf Vielfalt

Während domestizierte Ökosysteme Vorteile wie Nahrungsversorgung, verringerte Risiken durch Raubtiere und Naturgefahren sowie kommerzielle Möglichkeiten bieten, hat ihre Errichtung gleichzeitig zur Veränderung oder Zerstörung von Lebensräumen und zu zahlreichen Aussterben geführt, beginnend im späten Pleistozän.

Domestizierung verringert von Natur aus die genetische Vielfalt innerhalb domestizierter Populationen, insbesondere in Bezug auf Allele von Genen, die einem Selektionsdruck ausgesetzt sind. Ein Hauptfaktor ist die Entstehung eines Populationsengpasses, der durch die künstliche Auswahl der für die Zucht als am wünschenswertesten erachteten Individuen entsteht. Folglich stammt der Großteil einer domestizierten Sorte von einer begrenzten Anzahl von Vorfahren ab, ein Phänomen, das dem Gründereffekt ähnelt. Domestizierte Populationen, darunter Hunde, Reis, Sonnenblumen, Mais und Pferde, weisen eine erhöhte Mutationslast auf, was mit der Erwartung eines Populationsengpasses übereinstimmt, bei dem die genetische Drift durch eine verringerte Populationsgröße verstärkt wird. Darüber hinaus können Mutationen durch einen selektiven Sweep innerhalb einer Population behoben werden. Die Mutationslast kann auch aufgrund des verringerten Selektionsdrucks gegen mäßig schädliche Merkmale zunehmen, wenn die Fortpflanzungsfähigkeit durch menschliches Eingreifen gesteuert wird. Dennoch gibt es Gegenbeweise für bestimmte Nutzpflanzen wie Gerste, Mais und Sorghum, bei denen die genetische Vielfalt zu Beginn der Domestikation eher einen allmählichen Rückgang als einen abrupten anfänglichen Rückgang erlebte. Darüber hinaus wurde die genetische Vielfalt dieser Nutzpflanzen regelmäßig durch Beiträge von Wildpopulationen erweitert. Vergleichbare Ergebnisse wurden bei Pferden, Schweinen, Rindern und Ziegen beobachtet.

Domestizierung von Insekten

Mindestens drei verschiedene Insektengruppen – Ambrosiakäfer, Blattschneiderameisen und pilzzüchtende Termiten – haben unabhängig voneinander verschiedene Pilzarten domestiziert.

Ambrosia-Käfer

Ambrosia-Käfer, die zu den Rüsselkäfer-Unterfamilien Scolytinae und Platypodinae gehören, bauen Tunnel in toten oder beeinträchtigten Bäumen und legen anschließend Pilzgärten an, die ihnen als ausschließliche Nahrungsquelle dienen. Nachdem ein Ambrosiakäfer einen geeigneten Baum gefunden hat, gräbt er eine Galerie aus, in der er seinen Pilzsymbionten freisetzt. Dieser Pilz infiltriert dann das Xylemgewebe der Pflanze und extrahiert und konzentriert Nährstoffe auf und neben der Oberfläche der Käfergalerie. Ambrosia-Pilze weisen im Allgemeinen eine begrenzte Fähigkeit zum Holzabbau auf und nutzen stattdessen leichter verfügbare Nährstoffe. Diese symbiotischen Pilze produzieren und entgiften auch Ethanol, das als Lockstoff für Ambrosiakäfer fungiert und wahrscheinlich die Verbreitung antagonistischer Krankheitserreger hemmt und gleichzeitig andere nützliche Symbionten begünstigt. Ambrosiakäfer besiedeln überwiegend das Holz kürzlich abgestorbener Bäume.

Blattschneiderameisen

Blattschneiderameisen umfassen etwa 47 Arten blattkauender Ameisen innerhalb der Gattungen Acromyrmex und Atta. Diese Ameisen transportieren herausgeschnittene Blattfragmente zu ihren Nestern, wo das Pflanzenmaterial zur Kultivierung der von ihnen gepflegten Pilze verwendet wird. Bemerkenswerterweise sind einige dieser Pilze nicht vollständig domestiziert; Beispielsweise erzeugen die von Mycocepurus smithii kultivierten Pilze kontinuierlich Sporen, die für die Ameisen keinen Nutzen haben, sondern stattdessen Pilzhyphen fressen. Umgekehrt gilt der Domestikationsprozess der Attentäter als abgeschlossen, eine Entwicklung, die sich über 30 Millionen Jahre erstreckte.

Pilzwachsende Termiten

Ungefähr 330 Arten pilzzüchtender Termiten innerhalb der Unterfamilie Macrotermitinae kultivieren Termitomyces-Pilze zum Verzehr. Dieses Domestizierungsereignis ereignete sich schätzungsweise vor 25 bis 40 Millionen Jahren. Diese Pilze, die erstmals 1942 von Roger Heim dokumentiert wurden, vermehren sich auf „Kämmen“, die aus Termitenausscheidungen bestehen, die hauptsächlich aus robusten Holzfragmenten bestehen. Sowohl die Termiten als auch die Pilze sind innerhalb dieser voneinander abhängigen Beziehung obligatorische Symbionten.

Referenzen

Referenzen

Quellen

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  • Relative Bestandsaufnahme wilder Nutzpflanzen und Lückenanalyse: verlässliche Informationsquelle darüber, wo und was ex-situ für Nutzpflanzen-Genpools von globaler Bedeutung konserviert werden sollte
  • Die anfängliche Domestizierung von Cucurbita pepo in Amerika vor 10.000 Jahren
  • Hauptthema „Domestizierung“: kostenlose Volltextartikel (über 100 Rezensionen) in der National Library of Medicine