Populationsstruktur kann Evolution beeinflussen

Strukturierte Populationen können dazu beitragen, dass nachteilige Mutationen bestehen bleiben

Auf den Punkt gebracht

• Einfluss der Populationsstruktur auf die Evolution: Die Art und Weise, wie Individuen interagieren, beeinflusst, ob vorteilhafte oder schädliche Mutationen dominant werden.
• Herausforderung für traditionelle Ansichten: Einige Populationsstrukturen ermöglichen das Fortbestehen nachteiliger Mutationen und widersprechen damit bisherigen Annahmen.
• Mögliche Anwendungen: Diese Erkenntnisse könnten dabei helfen, evolutionäre Dynamiken gezielt zu steuern und sind somit für den Naturschutz, die Krankheitsbekämpfung und das Verständnis von Antibiotikaresistenzen von Bedeutung.

Eine Studie des Max-Planck-Instituts für Evolutionsbiologie zeigt, dass die Populationsstruktur eine entscheidende Rolle in der Evolution spielt. Die Forscher fanden heraus, dass strukturierte Populationen – entgegen bisheriger Annahmen – manchmal das Überleben schädlicher Mutationen begünstigen können. Dieser Durchbruch bietet neue Perspektiven darauf, wie Evolution in natürlichen Ökosystemen, mikrobiellen Kolonien und sogar bei der Krebsentwicklung funktioniert.

Über Jahrzehnte hinweg ging die Evolutionstheorie davon aus, dass vorteilhafte Mutationen sich ausbreiten, während schädliche mit der Zeit verschwinden – insbesondere in großen Populationen. Forschende des Max-Planck-Instituts für Evolutionsbiologie haben jedoch entdeckt, dass dies nicht immer zutrifft.

Durch den Einsatz mathematischer Modelle zur Analyse verschiedener Populationsstrukturen stellten die Wissenschaftler fest, dass bestimmte Strukturen – etwa Netzwerke mit nicht-zufälligen Interaktionen – Bedingungen schaffen können, unter denen schädliche Mutationen langfristig bestehen bleiben. Diese Erkenntnis widerspricht der gängigen Annahme, dass Evolution zwangsläufig vorteilhafte Merkmale begünstigt. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass Evolution nicht allein durch das Überleben der Stärksten bestimmt wird, sondern auch maßgeblich von der Organisation einer Population abhängt“, erklärt der leitende Forscher Nikhil Sharma. „Das hat weitreichende Auswirkungen auf zahlreiche Bereiche, darunter Medizin, Naturschutz und Mikrobiologie.“

Ein besseres Verständnis dieser Mechanismen könnte helfen, gezieltere Strategien zur Bekämpfung von Antibiotikaresistenzen zu entwickeln, den Artenschutz effektiver zu gestalten und neue Behandlungsansätze für Krankheiten wie Krebs zu erforschen.