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Lexikon der Biologie: Schlüssel-Schloß-Prinzip

Schlüssel-Schloß-Prinzip, Schlüssel-Schloß-Beziehung, Schloß-Schlüssel-Prinzip, 1) Biochemie: das Zusammenpassen von Molekülen aufgrund ihres komplementären Baues (Komplementarität), insbesondere im Enzym-Substrat-Komplex (aktives Zentrum [Abb.], Enzyme) und bei der Antigen-Antikörper-Reaktion (Abb.). Fischer (Em.H.), Komplementaritätsprinzip, molecular modeling, Proteine, Stereospezifität, Struktur-Funktion-Beziehung. 2) Zoologie: ein Sonderfall von Synorganisation, nämlich das Zusammenpassen von Strukturen der weiblichen Geschlechtsöffnung (z.B. Vagina;

Schloß) und männlichen Begattungsorganen (Penis, Aedeagus, Genitalfüße usw.;

Schlüssel). In diesem Modell angenommene komplex ausgebildete Schlüssel sind besonders ausgeprägt bei Insekten, Doppelfüßern und Spinnen und oft von Art zu Art sehr unterschiedlich. Die Hypothese geht davon aus, daß bei fremden Arten der „Schlüssel“ nicht ins „Schloß“ paßt. Danach soll das Schlüssel-Schloß-Prinzip als wichtiger präzygotischer mechanischer Isolationsmechanismus wirken, denn es soll interspezifische (= im Endergebnis „verlorene“) Kopulationen verhindern. Gegen diese plausibel klingende Hypothese spricht allerdings, daß in der Natur nie ein Test auf Passung oder Nicht-Passung des Schlüssels stattfindet, da interspezifische Paarungen durch prägame (progame) Mechanismen stets verhindert werden. Daraus folgt, daß die „Kompliziertheit“ des Schlüssels eine Folge einer anderen Selektion sein muß, zumal das weibliche „Schloß“ nur selten ebenso komplex gebaut ist. Bisweilen interpretiert man das Schlüssel-Schloß-Prinzip in der Zoologie daher als einen Mechanismus der intrasexuellen Konkurrenz-Vermeidung (Konkurrenz), denn ein mit seinen Kopulationsorganen besonders fest am Weibchen verankertes Männchen wird weniger leicht abgeschüttelt oder von einem Rivalen verdrängt (Penis captivus). Andere Hypothesen gehen von intersexuellen Selektionen durch die Weibchen aus („female choice“; Weibchenwahl), wodurch eine Art „internal courtship behaviour“ (kopulatorische Balz) angenommen wird. Man bezeichnet dies auch als „cryptic female choice“ (versteckte Weibchenwahl). Im Grunde genommen sind dies aber alles Erklärungsversuche, die nicht plausibel machen, warum die männlichen Genitalstrukturen innerartlich gerade wenig variieren und genau aus diesem Grund als sehr gute Bestimmungsstrukturen (Bestimmung) verwendet werden können. Wenn sexuelle Selektion am Werk wäre, müßten diese Genitalstrukturen ja gerade stark variieren, da Weibchen ja nur dann wählen können.

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