Biologie

Auch in der Biologie beeinflusst der Raum, wie schnell die Zeit vergeht

Jochen Stadler | aus HEUREKA 1/15 vom 08.04.2015

Nicht nur in der Physik, sondern auch in der Biologie beeinflusst der Raum, wie rasch die Zeit vergeht, berechneten Forscher um den österreichischen Biomathematiker Martin Nowak von der Harvard Universität.

Wie schnell bio-molekulare Uhren ticken, kann man von der Zahl der genetischen Veränderungen ablesen, die für das betroffene Lebewesen weder einen Vorteil oder Nachteil bringen, aber an seine Nachkommen vererbt werden. Bisher glaubte man, dass sich solche "neutralen Mutationen" mit einer konstanten Rate ansammeln, weil man kein Phänomen entdecken konnte, das die Tickgeschwindigkeit dieser biologischen Uhr beeinflusst. "Wir haben aber die Beobachtung gemacht, dass diese als konstant angesehene molekulare Uhr durch die Bevölkerungsstruktur einerseits beschleunigt und andererseits verlangsamt werden kann", erläutert Nowak. Die molekularen Uhren würden sehr wohl unterschiedlich schnell ticken, je nachdem, wie der Lebensraum einer Bevölkerung räumlich angeordnet ist.

Ist etwa eine Vogelart auf kleine Inseln verteilt, könnte eine Insel viel mehr Futter bieten als die anderen. Wenn sich die Tiere dort deswegen rasant vermehren, sammeln sich Genveränderungen schneller an, als würden alle Vögel gemeinsam auf einer großen Insel leben. Die biologische Uhr tickt also auf diesem kleinen Eiland schneller als anderenorts. Je nachdem, wie Lebewesen einer Art räumlich verteilt sind, kann also ihre Evolution beschleunigt oder verlangsamt werden, berichten die Forscher im Fachjournal PLOS Computational Biology.

Mit denselben Formeln untersuchten Nowak und Kollegen auch Twitter-Netzwerke. Sie testeten, ob ihre Strukturen unterstützen, dass sich neue Ideen rasch herumsprechen. Das Ergebnis: Von 900 Twitter-Netzwerken war die überwiegende Mehrheit so strukturiert, dass sie die Verbreitung von Neuerungen hemmen.

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