Welche Beziehung besteht zwischen Strahlung und Evolution?

Es ist immer eine gewisse Hintergrundstrahlung vorhanden, beispielsweise durch ionisierende Strahlung der Sonne und anderer Sterne. Auch bestimmte Materialien wie Granit können relativ große Strahlungsmengen abgeben.

Ionisierende Strahlung kann Mutationen in der DNA verursachen ( Gevertz et al, PNAS 1985 ). Mutationen wiederum können zu veränderten Phänotypen führen. Veränderte Phänotypen und das Überleben des Stärksten sind der Schlüssel zur Evolution und Bildung neuer Arten.

Was ist der (relative) Beitrag der Hintergrundstrahlung zur Bildung neuer Arten? . Mit anderen Worten, ist die Hintergrundstrahlung eine kritische Komponente in der Evolution und hätte sich der Verlauf der Evolution wesentlich geändert, wenn es keine solche Hintergrundstrahlung gegeben hätte?

Willkommen bei bio.SE! Sorry für die Skepsis, aber... diese Frage ist vielleicht zu weit gefasst. Spontane Mutationen (z. B. durch Bestrahlung) können tatsächlich zu vorteilhaften Merkmalen und damit zur Bildung neuer erfolgreicher Arten führen. Die Evolutionsbiologie ist jedoch eine große Disziplin und Strahlung enthält viele potenzielle Kandidatenpartikel. Reden Sie von Hintergrundstrahlung, Handys, UV-Licht, Atomwaffen...
Sorry so unklar. Ich interessiere mich für natürliche Strahlung, dh Elemente, Sterne usw., und ob sie für die Biologie im weitesten Sinne wesentlich ist? Würde der Mangel an Strahlung einen negativen/positiven Einfluss auf die Evolution haben?
Danke fürs Erklären. Ich habe mich über die Umformulierung Ihrer Frage geärgert und dafür gestimmt, sie erneut zu öffnen. Fühlen Sie sich frei, zurückzugehen oder zu ändern, wenn es Ihre ursprüngliche Frage nicht widerspiegelt. In ihrer vorherigen Form ist die Frage jedoch nicht für Biology.SE geeignet, da sie bearbeitet werden musste.
Willkommen. Ich nehme an, man könnte Schätzungen darüber anstellen, wie viel "Hintergrundstrahlung" die Mutationsrate beeinflusst. Der Zusammenhang zwischen Mutationsrate und Speziation ist jedoch kein einfaches Thema. Ich stimme für die Wiedereröffnung, aber ich denke, es ist gut, Antworten auf die Frage zu akzeptieren, "wie viel anders wäre die Mutationsrate, wenn es keine "Hintergrundstrahlung" gäbe?".
Dies könnte ein interessanter Anfang für eine Antwort sein.
Mir ist klar, dass dies weit gefasst ist, aber ich denke, es ist wichtig, dass die Menschen es verstehen, und ich möchte dies gerne offiziell beantworten, da ich feststelle, dass ich oft Fragen bekomme, die anscheinend aus dem weitgehend falschen Verständnis stammen, dass der evolutionäre Wandel von außen angetrieben wird Beleidigungen wie Strahlung statt Schäden durch Replikationsfehler.
Dies ist mehr auf der historischen Seite, aber die Besorgnis über die Auswirkungen von Strahlung war ein wichtiger Motor für die Entwicklung der Evolutionsgenetik in der Mitte des 20. Jahrhunderts, insbesondere durch die Arbeit von HJ Muller . Muller und Theodosius Dobzhansky hatten sehr unterschiedliche Ansichten über die Rolle der stehenden genetischen Variation, weil sie sehr unterschiedliche Arten von Variation untersuchten: strahleninduzierte Mutation im ersteren Fall und Chromosomeninversionen im letzteren.
Vielen Dank für die Bearbeitung. Ihre Bearbeitung ist genau die Frage, die ich beantwortet haben wollte. Ändere ich jetzt die Frage?

Antworten (2)

Ist Hintergrundstrahlung eine entscheidende Komponente der Evolution? Nein, das ist es ganz sicher nicht.

Die DNA-Replikation und DNA-Reparaturmechanismen sind nicht perfekt und Fehler treten ohne äußere Ursache oder Katalysator auf. Man könnte sagen, Mutationen geschehen von selbst. Es gibt Mutagene, die ebenfalls DNA-Schäden oder -Mutationen verursachen, aber sie beeinflussen lediglich die DNA-Replikation negativ, wodurch sie häufiger Fehler macht.

Die Wirkung der Hintergrundstrahlung ist hier also nicht der Schlüssel, der Schlüssel ist, dass die biologischen Prozesse der DNA-Replikation und -Reparatur nicht unfehlbar sind, obwohl Strahlung die Fehlerrate (die Mutationsrate) erhöht, genau wie viele andere Mutagene.

Ein paar Punkte, um dieser Frage näher auf den Grund zu gehen:

  • Strahlung ist nicht die einzige extrinsische Mutationsquelle. Eine, die neben der Strahlung unbedingt erwähnt werden muss, ist die chemische Belastung – durch Rauchen, Trinken und Nahrungsaufnahme. Dabei handelt es sich nicht unbedingt um Industriechemikalien – zB finden viele im Boden vorkommende Stoffe ihren Weg ins Wasser und zu den Organismen.
  • Bei vielzelligen Organismen muss man zwischen somatischen und Keimbahnmutationen unterscheiden. Erstere sind relevant für die Evolution von Krebstumoren (die als Generationen von Zellen angesehen werden können), aber dies ist normalerweise nicht das, was wir unter Evolution verstehen , da dies die Nachkommen des Organismus als Ganzes nicht betrifft. Mit anderen Worten, um die Evolution zu beeinflussen, müssen die Mutationen in den Ei-/Samenzellen stattfinden.
  • Jetzt kommen wir zu der von @DanHorvat aufgeworfenen Frage: Sind die Fehlerraten bei der Replikation höher als die durch Strahlung? Erstere variieren stark zwischen den Organismen (z. 10 − 4 pro Nukleotid pro Generation bei HIV, aber 10 − 8 oder weniger für Menschen). Die Auswirkungen von Strahlung und Chemikalien können je nach Umgebung, betreffendem Zeitraum usw. variieren.

Daher würde ich sagen, dass es keine allgemeine Antwort auf diese Frage gibt, obwohl man sicherlich Zahlen für einen bestimmten Organismus vergleichen kann.

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