Wat is mutatiesnelheid?
De mutatiesnelheid is de snelheid waarmee organismen genetische mutaties ervaren, die eenvoudige genetische variaties of complexere mutaties kunnen omvatten die resulteren in een aanzienlijke afwijking van andere organismen van dezelfde soort. De mutatiesnelheid wordt meestal uitgedrukt als de kans op mutaties binnen een enkele generatie. Mensen verwarren soms mutatiesnelheden met mutatiefrequentie: de snelheid verwijst naar een waarschijnlijkheid van mutatie, terwijl de frequentie eigenlijk het tellen van het aantal organismen met een bepaalde genetische mutatie inhoudt.
Een soort met een hoge mutatiesnelheid kan het gemakkelijker vinden zich aan te passen aan een veranderende omgeving. Hoge mutatiesnelheden kunnen echter slecht zijn voor individuen, omdat veel mutaties niet voordelig zijn. Als gevolg hiervan zou de hoge mate van mutatie ervoor zorgen dat veel individuen sterven, terwijl een paar zich ontwikkelden om te reageren op veranderingen in het milieu en de soort in stand te houden. Dit maakt hoge tarieven goed voor soorten als geheel, maar niet goed voor individuele vertegenwoordigers.
Een lage mutatiesnelheid is daarentegen goed voor individuen, omdat hun kansen om met een mutatie geboren te worden relatief klein zijn. Lage tarieven kunnen echter slecht zijn voor soorten, omdat ze het voor organismen moeilijk maken om gunstige mutaties aan te passen die het organisme helpen te reageren op veranderingen in de natuurlijke omgeving.
Een van de klassieke voorbeelden van een hoge mutatiesnelheid is te vinden in veel bacteriën en virussen. Deze organismen vinden het voordelig om snel te muteren, omdat ze zich in enorme aantallen voortplanten, waardoor het verliezen van veel individuen de soort als geheel niet schaadt. De hoge mate van mutatie stelt hen ook in staat zich aan te passen aan situaties die de noodzaak kunnen omvatten om gedurende een langere periode te incuberen, of de introductie van nieuwe medicijnen die veel individuen binnen de soort doden.
Hoge mutatiesnelheden kunnen een ernstig probleem vormen wanneer ze voorkomen in organismen die ziekten veroorzaken, omdat het moeilijk is om deze organismen uit het lichaam te verwijderen. HIV heeft bijvoorbeeld een berucht hoog mutatiepercentage waardoor het constant nieuwe medicijnen kan ontwijken die zijn geïntroduceerd om het te bestrijden.
Behalve dat ze invloed hebben op de ontwikkeling van een soort in de loop van de tijd, kunnen mutatiesnelheden ook worden gebruikt om informatie te verzamelen over de geschiedenis van een soort. Onderzoekers hebben specifieke veranderingen bijgehouden om te bepalen wanneer organismen genetisch uiteen liepen, met behulp van mutaties, net als klokken. Door de mutaties in de loop van de tijd terug te draaien, met behulp van gegevens over de mutatiesnelheid van een organisme, kan een onderzoeker inschatten wanneer twee gerelateerde soorten mogelijk dezelfde soort zijn geweest, of kan genetisch onderzoek een gemeenschappelijke voorouder vinden.