Die Fähigkeit der modernen Medizin, uns am Leben zu erhalten, lässt uns glauben, dass die menschliche Evolution aufgehört hat. Die Verbesserung der Gesundheitsversorgung zerstört eine wichtige Triebkraft der Evolution, da manche Menschen länger leben als sie in ihrer natürlichen Umgebung könnten, was es wahrscheinlicher macht, dass ihre Gene weitergegeben werden. Aber wenn wir uns die Evolutionsrate unserer DNA ansehen, werden wir sehen, dass die menschliche Evolution nicht aufgehört hat - vielleicht geschieht sie sogar schneller als zuvor.
Evolution ist die allmähliche Veränderung der DNA einer Spezies über viele Generationen. Der Prozess kann durch natürliche Selektion erfolgen, wobei bestimmte Merkmale, die durch genetische Mutationen erzeugt werden, dem Körper helfen, zu überleben oder sich zu reproduzieren. Daher werden solche Mutationen wahrscheinlich an die nächste Generation weitergegeben, sodass sie in der Bevölkerung zunehmen. Allmählich treten diese Mutationen und damit verbundenen Merkmale in der gesamten Gruppe häufiger auf.
Wenn wir uns globale Studien unserer DNA ansehen, können wir Beweise dafür sehen, dass die natürliche Selektion in letzter Zeit Veränderungen in uns bewirkt hat und dies auch weiterhin tut. Obwohl die moderne Gesundheitsversorgung uns vor vielen Todesursachen schützt, entwickelt sich die Bevölkerung in Ländern, in denen es keinen Zugang zu guten medizinischen Dienstleistungen gibt, weiter. Überlebende von Ausbrüchen von Infektionskrankheiten tragen zur natürlichen Selektion bei, indem sie ihre genetische Resistenz an ihre Nachkommen weitergeben. Unsere DNA weist Resistenzen gegen tödliche Krankheiten wie Lassa-Fieber und Malaria auf. Die natürliche Selektion als Reaktion auf Malaria setzt sich in Regionen fort, in denen die Krankheit weiterhin weit verbreitet ist.
Die Menschen passen sich auch ihrer Umgebung an. Mutationen, die es Menschen ermöglichen, in großen Höhen zu leben, sind in der Bevölkerung Tibets, Äthiopiens und der Anden häufiger geworden. Die Ausbreitung genetischer Mutationen in Tibet ist wohl die schnellste evolutionäre Veränderung beim Menschen in den letzten 3000 Jahren. Dieser rasche Anstieg der Häufigkeit eines mutierten Gens, das den Sauerstoffgehalt im Blut erhöht, verschafft den Anwohnern einen Überlebensvorteil in großen Höhen, was dazu führt, dass mehr Kinder überleben.
Die Ernährung ist eine weitere Quelle der Anpassung. DNA-Beweise der Inuit zeigen ihre Anpassungsfähigkeit an die fettreiche Ernährung arktischer Säugetiere. Die Forschung schlägt auch eine natürliche Selektion für eine Mutation vor, die es Erwachsenen ermöglicht, Laktase zu produzieren - ein Enzym, das Milchzucker abbaut -, weshalb bestimmte Personengruppen in der Lage sind, Milch zu verdauen. Für mehr als 80% der Westeuropäer ist dies natürlich, aber in Teilen Ostasiens, wo Milch viel seltener getrunken wird, ist es normal, Laktose nicht verdauen zu können. Wie bei der Höhenanpassung hat sich die Selektion für die Milchverdauung beim Menschen mehr als einmal entwickelt und kann als Beispiel für die Evolution dienen.
Wir können uns leicht an ungesunde Diäten anpassen. Eine Studie über familiengenetische Veränderungen in den Vereinigten Staaten im 20. Jahrhundert hat eine Steigerung des Überlebens von Personen gezeigt, die in der Lage sind, in modernen Diäten einen niedrigen Blutdruck und Cholesterinspiegel aufrechtzuerhalten.
Trotz dieser Veränderungen betrifft die natürliche Selektion nur etwa 8% unseres Genoms. Nach der Theorie der neutralen Evolution können Mutationen im Rest des Genoms die Häufigkeit in Populationen zufällig frei verändern. Wenn die natürliche Selektion geschwächt wird, werden die Mutationen, die normalerweise gereinigt werden, nicht so effizient entfernt, was ihre Häufigkeit und damit die Evolutionsrate erhöhen kann.
Die neutrale Evolution kann jedoch nicht erklären, warum sich einige Gene viel schneller entwickeln als andere. Wir messen die Evolutionsrate von Genen, indem wir menschliche DNA mit der anderer Spezies vergleichen, wodurch wir auch bestimmen können, welche Gene sich nur beim Menschen schnell entwickeln. Eines der sich schnell entwickelnden Gene ist die vom Menschen beschleunigte Region 1 (HAR1), die während der Entwicklung des Gehirns benötigt wird. Ein zufälliger Abschnitt menschlicher DNA ist im Durchschnitt zu mehr als 98% identisch mit einem Schimpansenkomparator, aber HAR1 entwickelt sich so schnell, dass es nur zu 85% dem eines Affen ähnlich ist.
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Obwohl Wissenschaftler diese Veränderungen erkennen können, verstehen wir immer noch nicht vollständig, dass sich einige Gene schnell entwickeln, während andere extrem langsam sind. Ursprünglich als Ergebnis rein natürlicher Selektion gedacht, wissen wir jetzt, dass dies nicht immer der Fall ist.
In letzter Zeit hat sich die Aufmerksamkeit auf den Prozess der Gentransformation konzentriert, der auftritt, wenn unsere DNA durch Sperma und Ei geleitet wird. Bei der Bildung dieser Keimzellen werden DNA-Moleküle abgebaut, neu kombiniert und anschließend die Lücke repariert. Eine molekulare Reparatur ist jedoch normalerweise sehr ungewöhnlich.
DNA-Moleküle bestehen aus vier verschiedenen chemischen Basen, die als C, G, A und T bekannt sind. Der Reparaturprozess nimmt Korrekturen unter Verwendung der Basen C und G anstelle von A oder T vor. Obwohl unklar ist, warum dieser Versatz existiert, macht er G und C mehr verbreitet.
Das Erhöhen von G und C an Stellen mit regelmäßiger DNA-Reparatur löst eine ultraschnelle Evolution von Teilen unseres Genoms aus, ein Prozess, der leicht mit natürlicher Selektion verwechselt werden kann, da beide schnelle DNA-Veränderungen in stark lokalisierten Regionen verursachen. Dieser Prozess betraf etwa ein Fünftel unserer am schnellsten wachsenden Gene, einschließlich HAR1. Wenn GC-Änderungen nachteilig sind, widersetzt sich ihnen normalerweise die natürliche Selektion. Bei einer schwächeren Selektion kann dieser Prozess jedoch weitgehend unbemerkt bleiben und sogar dazu beitragen, die Entwicklung unserer DNA zu beschleunigen.
Das Ausmaß menschlicher Mutationen kann sich ebenfalls ändern. Die Hauptquelle für Mutationen in der menschlichen DNA ist der Prozess der Zellteilung, der Spermatogenese. Je älter die Männchen werden, desto mehr Mutationen treten in ihren Spermien auf. Wenn sich daher ihr Beitrag zum Genpool ändert - beispielsweise wenn Männer die Geburt von Kindern verzögern - ändert sich auch die Mutationsrate. Dies legt die Geschwindigkeit der neutralen Evolution fest.
Das Verständnis, dass Evolution nicht nur durch natürliche Selektion geschieht, macht deutlich, dass der Prozess wahrscheinlich nie aufhören wird. Die Befreiung unserer Genome vom Druck der natürlichen Selektion öffnet sie nur für andere Evolutionsprozesse und. Infolgedessen ist es noch schwieriger vorherzusagen, wie zukünftige Menschen aussehen werden. Es ist jedoch wahrscheinlich, dass mit dem Fortschritt der modernen Medizin zukünftige Generationen mehr genetische Probleme haben werden.
Original: Das Gespräch
