Mutasjon

Mutasjon gir grunnlag for evolusjon

Mutasjon står i en særstilling blant de evolusjonære mekanismene ved å være den opprinnelige kilden til alle allelene i genlageret. Alleler kan bli mer eller mindre vanlige på grunn av naturlig seleksjon, genetisk drift og genflyt, men disse mekanismene kan bare endre hvor vanlige de eksisterende genvariantene er. Genetisk variasjon stammer fra tilfeldige endringer i organismens arvemateriale, det vil si mutasjon.

Figuren under illustrerer hvordan mutasjon øker den genetiske variasjonen i en populasjon. I utgangspunktet er det to alleler i genlageret, representert ved gule og blå sirkler. Her tenker vi oss at en mutasjon i en kjønnscelle endrer ett av allelene. Resultatet er et nytt allel, representert ved en oransje sirkel, som kan bli en del av genlageret i neste generasjon. Hva som skjer med allelet på sikt, avhenger blant annet av om det hjelper individet med å overleve og reprodusere seg.

Ikke alle mutasjoner endrer genlageret

Mutasjoner kan oppstå i alle typer celler, men det er bare de som blir overført til neste generasjon, som har betydning for evolusjon. Hos arter med kjønnet formering betyr det at mutasjonen må skje i kjønnscellene.

Jo flere avkom som blir produsert i en populasjon, desto flere muligheter finnes det for at mutasjon tilfører nye alleler til genlageret. Dette er én grunn til at store populasjoner vanligvis har større genetisk variasjon enn små populasjoner, og dermed også større evne til å tilpasse seg endringer i miljøet. En annen grunn til at store populasjoner har større genetisk variasjon, er at de i mindre grad mister variasjon gjennom genetisk drift.

Hvordan oppstår nye gener?

Når det skjer en mutasjon i et eksisterende gen, kan det oppstå et nytt allel av dette genet. Men hvordan oppstår helt nye gener?

Figuren illustrerer hvordan nye gener kan oppstå gjennom genduplikasjon. Et DNA-segment med ett gen (gen A) har funksjon X. Ved en duplikasjon oppstår to identiske genkopier, gen A1 og gen A2. Begge har funksjon X. Deretter fører mutasjoner til at gen A2 får en ny funksjon (funksjon Y), mens gen A1 samtidig bevarer den opprinnelige funksjonen.

Genduplikasjon gir mulighet for evolusjonær nyskaping fordi den gir råmateriale til utvikling av helt nye funksjoner.

Tilfeldige mutasjoner – ikke-tilfeldig seleksjon

Mutasjoner oppstår helt tilfeldig, uavhengig av hva organismen trenger for å overleve. For eksempel vil ikke et varmere klima føre til at det oppstår mutasjoner som er gunstige i varme.

Hver av oss har mellom 40 og 80 mutasjoner som vi ikke deler med foreldrene våre. En til to av disse mutasjonene kan påvirke egenskapene våre, mens resten er nøytrale.

De fleste mutasjoner er nøytrale, det vil si at de verken er gunstige eller skadelige for organismen. En nøytral mutasjon kan likevel bli vanligere i et genlager på grunn av genetisk drift. Andre mutasjoner kan være skadelige, og for eksempel gi opphav til arvelige sykdommer.

En sjelden gang gir mutasjonen en fordelaktig fenotype, som for eksempel bedre kamuflasje. Det er slike mutasjoner som danner grunnlaget for tilpasning.

Selv om mutasjoner oppstår tilfeldig, er det ikke tilfeldig hvilke som blir videreført i genlageret: Naturlig seleksjon sorterer ut skadelige mutasjoner og favoriserer mutasjoner som gir økt fitness.

Test deg selv!