Vad är mutationshastighet?

Mutationshastigheten är den hastighet med vilken organismer upplever genetiska mutationer, vilket kan innefatta enkla genetiska variationer eller mer komplexa mutationer som resulterar i en avsevärd avvikelse från andra organismer av samma art. Mutationshastigheten uttrycks vanligtvis som risken för mutationer inom en enda generation. Människor blandar ibland ihop mutationshastigheter med mutationsfrekvens: frekvensen hänvisar till en sannolikhet för mutation, medan frekvensen faktiskt innebär att man räknar antalet organismer med en viss genetisk mutation.

En art som har en hög mutationshastighet kan ha lättare att anpassa sig till en föränderlig miljö. Men höga mutationsfrekvenser kan vara dåliga för individer, eftersom många mutationer inte är fördelaktiga. Som ett resultat skulle den höga mutationsfrekvensen få många individer att dö, medan ett fåtal utvecklades för att svara på miljöförändringar och föreviga arten. Detta gör höga andelar bra för arterna som helhet, men inte bra för enskilda representanter.

En låg mutationsfrekvens är å andra sidan bra för individer, eftersom deras chanser att födas med en mutation är relativt låga. Låga hastigheter kan dock vara dåliga för arter, eftersom de gör det svårt för organismer att anpassa sig till gynnsamma mutationer som hjälper organismen att reagera på förändringar i den naturliga miljön.

Ett av de klassiska exemplen på en hög mutationshastighet kan hittas i många bakterier och virus. Dessa organismer finner det fördelaktigt att mutera snabbt, eftersom de reproducerar sig i enorma antal, så att förlora många individer skadar inte arten som helhet. Den höga mutationshastigheten tillåter dem också att anpassa sig till situationer som kan inkludera behovet av att inkubera under en längre tid, eller introduktion av nya läkemedel som dödar många individer inom arten.

Höga mutationshastigheter kan utgöra ett allvarligt problem när de förekommer i organismer som orsakar sjukdom, eftersom det är svårt att utrota dessa organismer från kroppen. HIV, till exempel, har en ökänt hög mutationsfrekvens som gör att den ständigt kan undvika nya mediciner som introduceras för att bekämpa det.

Förutom att ha en inverkan på utvecklingen av en art över tid, kan mutationshastigheter också användas för att samla information om en arts historia. Forskare har spårat specifika förändringar för att avgöra när organismer divergerade genetiskt, med hjälp av mutationer ungefär som klockor. Genom att rulla tillbaka mutationerna över tid, med hjälp av data om en organisms mutationshastighet, kan en forskare uppskatta när två besläktade arter kan ha varit samma art, eller genetisk forskning kan hitta en gemensam förfader.