Encyclopedie van de evolutiebiologie

Prof. Nico M. van Straalen (2019)

Gepubliceerd op 05-07-2020

Mullers palwiel

betekenis & definitie

Model voor het evolutionair voordeel van geslachtelijke voortplanting dat stelt dat seksuele populaties veel sneller combinaties van voordelige allelen kunnen verkrijgen dan aseksuele populaties

Seksuele populaties kunnen sneller evolueren dan aseksuele doordat combinaties van gunstige allelen door genetische recombinatie bij elkaar gebracht kunnen worden. In een parthenogenetische populatie blijven mutaties beperkt tot de klonale lijn waarin ze zijn ontstaan. Als meerdere mutaties nodig zijn voor een gunstig fenotype zal het in een zo’n populatie erg lang duren voordat het fenotype is ontstaan omdat een mutatie door genetische drift alweer verdwenen kan zijn voordat een volgende ontstaat.

Bovendien is het ook zo dat seksuele populaties minder last hebben van toenemende genetische belasting. In elke populatie zal een bepaalde fractie van de individuen een of meer nadelige mutaties dragen, omdat ze voortdurend ontstaan. Slechts een klein deel van de individuen zal geen enkele schadelijke mutatie dragen en als deze groep door genetische drift toevallig uitsterft is de enige manier om dat te herstellen een terugmutatie vanuit een individu dat maar één nadelige mutatie draagt, wat niet gemakkelijk zal gebeuren. Het gevolg is dat het aantal individuen met meerdere schadelijke mutaties alleen maar toeneemt, niet af kan nemen. Dit effect staat bekend als het palwiel van Muller (een palwiel is een tandwiel dat door een palletje tegen de tanden maar één kant op kan draaien). In een seksuele populatie echter kunnen door recombinatie steeds opnieuw individuen ontstaan met minder schadelijke mutaties.

Het principe van dit argument werd beschreven in een artikel door de Amerikaanse geneticus G.J. Muller in 1932, maar de term “Mullers palwiel” (“Muller’s ratchet”) is later aan zijn mechanisme gegeven en is niet van Muller zelf.