Evolutionsuhren

Evolutionsuhren sind genetische Sequenzen innerhalb von Genen, mit deren Hilfe festgestellt werden kann, wann in der Vergangenheit Arten von einem gemeinsamen Vorfahren abgewichen sind. Es gibt bestimmte Muster von Nukleotidsequenzen, die bei verwandten Arten häufig sind und sich in regelmäßigen Zeitabständen zu ändern scheinen. Wenn Sie wissen, wann sich diese Sequenzen in Bezug auf die geologische Zeitskala geändert haben, können Sie das Alter des Ursprungs der Art und den Zeitpunkt der Speziation besser bestimmen.

Geschichte der evolutionären Uhren

Evolutionsuhren wurden 1962 von Linus Pauling und Emile Zuckerkandl entdeckt. Während der Untersuchung der Aminosäuresequenz in Hämoglobin verschiedener Spezies. Sie stellten fest, dass sich die Hämoglobinsequenz während des gesamten Fossilienbestands in regelmäßigen Zeitabständen zu verändern schien. Dies führte zu der Behauptung, dass die evolutionäre Veränderung von Proteinen während der geologischen Zeit konstant war.

Mit diesem Wissen können Wissenschaftler vorhersagen, wann zwei Arten am phylogenetischen Baum des Lebens divergierten. Die Anzahl der Unterschiede in der Nukleotidsequenz des Hämoglobin-Proteins zeigt eine bestimmte Zeitspanne an, die vergangen ist, seit sich die beiden Arten vom gemeinsamen Vorfahren getrennt haben. Das Erkennen dieser Unterschiede und das Berechnen der Zeit können dazu beitragen, Organismen in Bezug auf eng verwandte Arten und den gemeinsamen Vorfahren an der richtigen Stelle auf dem Stammbaum zu platzieren.

Es gibt auch Grenzen, wie viele Informationen eine Evolutionsuhr über eine Spezies liefern kann. In den meisten Fällen kann kein genaues Alter oder Zeitpunkt angegeben werden, zu dem es vom Stammbaum abgespalten wurde. Es kann nur die relative Zeit zu anderen Arten am selben Baum angenähert werden. Oft wird die Evolutionsuhr nach konkreten Beweisen aus dem Fossilienbestand gestellt. Die radiometrische Datierung von Fossilien kann dann mit der Evolutionsuhr verglichen werden, um eine gute Schätzung des Alters der Divergenz zu erhalten.

Eine Studie von FJ Ayala aus dem Jahr 1999 lieferte fünf Faktoren, die zusammen die Funktionsweise der Evolutionsuhr einschränken. Diese Faktoren sind wie folgt:

• Ändern der Zeitspanne zwischen Generationen
• Einwohnerzahl
• Spezifische Unterschiede nur für eine bestimmte Art
• Änderung der Funktion des Proteins
• Änderungen im Mechanismus der natürlichen Auslese

Obwohl diese Faktoren in den meisten Fällen einschränkend sind, gibt es Möglichkeiten, sie bei der Berechnung von Zeiten statistisch zu berücksichtigen. Wenn diese Faktoren jedoch zum Tragen kommen, ist die Evolutionsuhr nicht wie in anderen Fällen konstant, sondern in ihren Zeiten variabel.

Das Studium der Evolutionsuhr kann Wissenschaftlern eine bessere Vorstellung davon geben, wann und warum für einige Teile des phylogenetischen Lebensbaums Speziation stattgefunden hat. Diese Unterschiede können möglicherweise Hinweise darauf geben, wann wichtige Ereignisse in der Geschichte stattgefunden haben, wie beispielsweise Massensterben.