Was sagt die Uhr?

News: Was sagt die Uhr?

Molekulare Uhren sind ein beliebtes Hilfsmittel, mit denen Evolutionsbiologen ihre Stammbäume erstellen. Manche Wissenschaftler bezweifeln jedoch die Genauigkeit dieser Uhren, die auf der Mutationsrate der DNA basieren. Jetzt haben zwei Wissenschaftler versucht, diese Uhren zumindest für Säugetiere genauer zu justieren, indem sie die Mutationsraten möglichst vieler Gene analysierten.

Andreas Jahn

Sie gehen zwar nicht so genau wie Atomuhren, unter Evolutionsbiologen gelten so genannte molekulare Uhren jedoch als akkurates Hilfsmittel, mit denen sie abschätzen, wann im Laufe der Evolution zwei Arten getrennte Wege gingen. Hierfür bestimmen sie die Mutationsrate der DNA, indem sie die unterschiedlichen Versionen ein und desselben Gens bei verschiedenen Arten vergleichen. Da die aufgespürten Unterschiede die evolutionäre Entwicklung der Arten widerspiegeln, erhalten die Wissenschaftler damit relative Zeitangaben, die sich durch Fossilfunde kalibrieren lassen.

Unglücklicherweise mutieren jedoch die Gene mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten: Während sich manche als sehr wandelbar zeigen, sträuben sich andere Sequenzen hartnäckig gegen jegliche Veränderungen. Die Mutationsraten können um das Zehnfache voneinander abweichen – entsprechend ungenau geht die molekulare Uhr.

Mit dieser Unpünktlichkeit wollten sich Sudhir Kumar und Sankar Subramanian von der Arizona State University nicht zufrieden geben. Sie versuchten daher, die Mutationsraten möglichst vieler Gene von Säugetieren zu bestimmen. Hierzu analysierten sie 17 200 DNA-Sequenzen, auf denen sich 5669 Gene von 326 Säugerarten verbargen. Dann verglichen sie die entsprechenden Gene der verschiedenen Arten und verwarfen alle, bei denen die Mutationsraten zu stark voneinander abwichen. Dadurch blieben noch etwa 40 Prozent der Sequenzen übrig, die mit einer durchschnittlichen jährlichen Rate von 2,2 Veränderungen pro Milliarde Basen mutierten. Und diese Rate unterschied sich um weniger als zehn Prozent bei den untersuchten Arten.

Manche Kollegen von Kumar und Subramanian stehen dieser Radikalkur allerdings skeptisch gegenüber. Derart viele Gene aus den Analysen einfach wegzulassen und dennoch auf alle Gene der Säugetiere zu schließen, sei ein wenig unfair, meint Michael Lynch von der Indiana University. Dennoch könnten seiner Ansicht nach die Ergebnisse für die Datierung mancher Ereignisse in der Evolution der Säugetiere nützlich sein. An der Präzision der molekularen Uhren können die Wissenschaftler also noch weiter feilen.