Was ist die Mutationsrate?
Die Mutationsrate ist die Rate, mit der Organismen genetische Mutationen erfahren, zu denen einfache genetische Variationen oder komplexere Mutationen gehören können, die zu einer erheblichen Abweichung von anderen Organismen derselben Art führen. Die Mutationsrate wird normalerweise als die Wahrscheinlichkeit von Mutationen innerhalb einer einzelnen Generation ausgedrückt. Manchmal verwechseln Menschen Mutationsraten mit der Mutationshäufigkeit: Die Rate bezieht sich auf eine Mutationswahrscheinlichkeit, während die Häufigkeit tatsächlich die Zählung der Anzahl von Organismen mit einer bestimmten genetischen Mutation umfasst.
Eine Art mit einer hohen Mutationsrate kann es leichter finden, sich an eine sich ändernde Umgebung anzupassen. Hohe Mutationsraten können jedoch für Individuen schlecht sein, da viele Mutationen nicht vorteilhaft sind. Infolgedessen würde die hohe Mutationsrate viele Individuen zum Sterben bringen, während sich einige entwickelten, um auf Umweltveränderungen zu reagieren und die Spezies zu verewigen. Dies macht hohe Raten für die gesamte Art gut, aber nicht für einzelne Vertreter.
Eine niedrige Mutationsrate ist dagegen gut für Individuen, da ihre Chancen, mit einer Mutation geboren zu werden, relativ gering sind. Niedrige Raten können für Arten jedoch schlecht sein, da sie es Organismen erschweren, günstige Mutationen anzupassen, die dem Organismus helfen, auf Veränderungen in der natürlichen Umwelt zu reagieren.
Eines der klassischen Beispiele für eine hohe Mutationsrate findet sich in vielen Bakterien und Viren. Diese Organismen finden es vorteilhaft, schnell zu mutieren, da sie sich in großer Zahl vermehren, so dass der Verlust zahlreicher Individuen die Spezies als Ganzes nicht schädigt. Die hohe Mutationsrate ermöglicht es ihnen auch, sich an Situationen anzupassen, die die Notwendigkeit einer längeren Inkubationszeit oder die Einführung neuer Medikamente umfassen können, die viele Individuen innerhalb der Spezies töten.
Hohe Mutationsraten können ein ernstes Problem darstellen, wenn sie in Organismen auftreten, die Krankheiten verursachen, da es schwierig ist, diese Organismen aus dem Körper auszurotten. HIV hat zum Beispiel eine unglaublich hohe Mutationsrate, die es ihm ermöglicht, ständig neuen Medikamenten auszuweichen, die zur Bekämpfung eingeführt werden.
Neben dem Einfluss auf die Entwicklung einer Art im Laufe der Zeit können mit den Mutationsraten auch Informationen über die Geschichte einer Art gesammelt werden. Die Forscher haben spezifische Veränderungen verfolgt, um festzustellen, wann Organismen genetisch divergierten, und dabei Mutationen wie Uhren verwendet. Durch Zurücksetzen der Mutationen im Laufe der Zeit kann ein Forscher anhand von Daten über die Mutationsrate eines Organismus abschätzen, wann zwei verwandte Arten dieselbe Art gewesen sein könnten, oder die genetische Forschung kann einen gemeinsamen Vorfahren finden.