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08.02.1999
Wie schnell mutierten die Vorfahren der Menschen
Die englischen Forscher Adam Eyre-Walker von der University of Sussex in Brighton und Peter Keightley von der University of Edinburgh haben mit statistischen Methoden errechnet, wie oft die Vorfahren der Menschen mutiert sind, seit sich die Linie der Humanoiden von der der Schimpansen abgespalten hat. Die Forscher gingen bei ihren Berechnungen davon aus, daß sich die Linien der beiden Spezies vor etwa sechs Millionen Jahren getrennt haben.
Die Wissenschaftler nahmen für ihre Studien Abschnitte auf der DNA des Menschen näher unter die Lupe. Als Grundlage ihrer Berechnungen diente eine detaillierte Aufschlüsselung von insgesamt 41471 Basen der DNA. Die Basen eines Erbmoleküls sind Buchstaben des genetischen Alphabets, deren Reihenfolge den Aufbau eines Proteins codieren. Wie die Forscher in der aktuellen Ausgabe des Fachblattes Nature darlegen, haben sich auf den von ihnen Untersuchten DNA-Abschnitten in den vergangenen sechs Millionen Jahren etwa 143 Mutationen festgesetzt. Insgesamt dürften in der Zeit noch 88 weitere Mutationen auf den untersuchten DNA-Abschnitten aufgetreten sein. Diese aber nicht mehr auffindbaren Veränderungen kamen unter die Räder der natürlichen Selektion: Die betroffenen Menschen dürften insgesamt weniger Nachkommen gehabt haben; darum sind die Mutationen im Erbgut der Menschen wieder verschwunden. Das heißt jedoch nicht, daß die Träger dieser Mutationen heute keine Nachkommen mehr hätten: Die geschlechtliche Fortpflanzung sorgte in der Evolution dafür, daß bereits die Gene von Kindern wieder anders zusammengesetzt waren als die ihrer Eltern. Daher gelangte eine abträgliche Mutation nicht in das Erbgut aller Nachfahren.
In jeder Generation dürften pro Individuum im Durchschnitt 1,6 Mutationen aufgetreten sein, berechneten die Wissenschaftler. Für eine nachkommensschwache Spezies wie dem Menschen ist das eine vergleichsweise hohe Zahl. Die meisten dieser Mutationen werden zudem eher abträglich gewesen sein und nur ein geringer Anteil der Veränderungen wird einen evolutionären Fortschritt erbracht haben. Die Wissenschaftler schließen daraus, daß nicht alle nachteiligen Mutationen von der natürlichen Selektion ausgemerzt wurden. Wäre dies der Fall, dürfte es nach den Berechnungen der Forscher heute keine Menschen mehr geben. Möglicherweise sind vor allem schwerwiegende Kombinationen von abträglichen Mutationen wieder verschwunden, vermuten die Forscher.
Vielleicht kamen viele Mutationen aber gar nicht zum Tragen? Forschungen an Taufliegen haben kürzlich gezeigt, daß es Moleküle gibt, die Mutationen korrigieren können. Zu diesen Korrekturlesern der Proteinsynthese gehört zum Beispiel das Hitze-Schock-Protein 90 (HSP 90). Unter höheren Lebewesen zählt es zu den am häufigsten anzutreffenden Eiweißen. Wird HSP 90 jedoch anderweitig beschäftigt - was etwa geschehen kann, wenn eine Population unter evolutionären Druck gerät - können bei den Nachkommen lang angehäufte Mutationen dauerhaft zum Durchbruch kommen. Unter den vielen Veränderungen könnte es eine Modifikation geben, die der Population einen neuen Vorteil verschafft und daher ein Befreiungsschlag aus der prekären Lage bedeutet. In dieser Sichtweise stellen Mutationen angesammeltes Kapital dar, das eingesetzt wird, um in schwierigen Lagen das Überleben einer Art wahrscheinlicher zu machen. Für den Mechanismus der gezielt beschleunigten Evolution gibt es bisher allerdings nur für Taufliegen überzeugende Beweise.
S.W. Hawking, Eine kurze Geschichte der Zeit:
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