Advances in biological science are leading to a striking new understanding of how organisms evolve. Charles Darwin’s ‘natural selection’ remains the principal mechanism, but which traits are favoured is partly determined by properties of the organism itself, leading to differences between species in the ability to evolve. In a much-anticipated new book that lays out the new perspective, an international team of leading scientists describe how the evolutionary process has itself evolved over time – and continues to do so.

Fortschritte in der biologischen Forschung führen zu einem bemerkenswerten neuen Verständnis davon, wie Organismen evolvieren. Charles Darwins „natürliche Selektion“ bleibt der zentrale Mechanismus, doch welche Merkmale begünstigt werden, wird teilweise von Eigenschaften der Organismen selbst bestimmt. In einem mit Spannung erwarteten neuen Buch, das diese neue Perspektive darlegt, beschreibt ein internationales Team führender Wissenschaftler, wie der Evolutionsprozess im Laufe der Zeit selbst evolviert ist – und dies auch weiterhin tut.

Wie genau sich die Herzen von Menschen und nichtmenschlichen-Primaten genetisch unterscheiden, hat ein Team um Norbert Hübner und Sebastian Diecke am Max Delbrück Center gezeigt. Die Studie in „Nature Cardiovascular Research“ liefert neue Erkenntnisse über evolutionäre Anpassung und Herzkrankheiten.

Eine bahnbrechende Technik, TF-High-Evolutionary (TF-HighEvo), ermöglicht eine groß angelegte Bewertung von de-novo-Mutationen in mehrzelligen Organismen
Diese Methode, die in Zusammenarbeit mit Forschenden des Europäischen Laboratoriums für Molekularbiologie (EMBL) und des Friedrich-Miescher-Labors der Max-Planck-Gesellschaft entwickelt und in der Zeitschrift Molecular Biology and Evolution veröffentlicht wurde, bietet neue Einblicke in die evolutionäre Dynamik von Genregulationsnetzwerken und ihre Rolle bei der Gestaltung der Vielfalt des Lebens.

Forschungsteam der Freien Universität Berlin und der Princeton University erklären, warum die komplette Metamorphose der Insekten entstand.

Mehr als 60 Prozent aller Tierarten sind Insekten. Die große Mehrheit dieser Arten hat eine komplette Metamorphose: die Larve verwandelt sich in einer Puppe in das erwachsene Insekt – so entsteht z.B. aus einer Raupe ein Schmetterling. Im Puppenstadium wird der Körper völlig umgebaut und auch die inneren Organe sind davon betroffen. Warum hat die Evolution einen derartigen radikalen Gestaltwandel hervorgebracht?

Forschende entdecken, wie Kooperation zwischen verschiedenen Mikroorganismen entstehen kann.

Marburger Max-Planck-Forschende haben anhand einer synthetischen Mikrobengemeinschaft untersucht, wie sich schrittweise ein gegenseitiger Nutzen herausbildet. Die Studie zeigt erstmals im Detail, wie es in Lebensgemeinschaften verschiedener Organismengruppen zu einem evolutionären Verlust der Unabhängigkeit kommen kann.

The causes and consequences of reproduction without males in brown algae

Researchers at Max Planck Institute for Biology Tübingen and Kobe University discovered populations of female brown algae that reproduce from unfertilised gametes and thrive without males. As published in Nature Ecology and Evolution, they used “Amazon” algae to shed light on the phenotypic and genetic consequences of the shift from sexual to asexual reproduction.

Ursachen und Folgen der Fortpflanzung ohne Männchen bei Braunalgen

Forscher des Max-Planck-Instituts für Biologie Tübingen und der Universität Kobe entdeckten Populationen von weiblichen Braunalgen, die sich aus unbefruchteten Gameten fortpflanzen und ohne Männchen gedeihen. Wie in Nature Ecology and Evolution veröffentlicht, nutzten sie „Amazonen“-Algen, um die phänotypischen und genetischen Folgen des Übergangs von sexueller zu ungeschlechtlicher Fortpflanzung zu beleuchten.

International team headed by the Senckenberg Centre for Human Evolution and Palaeoenvironment at the University of Tübingen gathers data on the endangered animals’ development

Internationales Team unter Leitung des Senckenberg Centre for Human Evolution and Palaeoenvironment an der Universität Tübingen sammelt Daten zur Entwicklung der gefährdeten Tiere

Seeanemone reguliert Stammzellen durch evolutionär konservierte Gene

Researchers from the RIKEN Center for Computational Science (Japan) and the Max Planck Institute for Evolutionary Biology (Germany) have published new findings on how social norms evolve over time. They simulated how norms promote different social behavior, and how the norms themselves come and go. Because of the enormous number of possible norms, these simulations were run on RIKEN’s Fugaku, one of the fastest supercomputers worldwide.

A comprehensive new description of Plateosaurus trossingensis provides valuable information on the evolution, lifestyle and family tree of early dinosaurs. During this analysis, bone injuries were discovered, which palaeontologists investigated in more detail.

Die Konzentration auf lokale Nahrungsproduktion statt auf importierte Ersatzprodukte kann zu erheblichen Kosten- und Kohlenstoffeinsparungen führen, wie Daten aus dem Siedlungsgebiet der Inuvialuit in der kanadischen Arktis zeigen. Eine neue Studie des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie und der Inuvialuit Regional Corporation zeigt, dass jährlich mehr als 3,1 Millionen kanadische Dollar und etwa die Hälfte der Kohlenstoffemissionen eingespart werden können, wenn lokale Lebensmittel anstelle von importierten verwendet werden. Die Studie unterstreicht daher die Bedeutung von Klimaschutzmaßnahmen, die lokale Nahrungsmittelkreisläufe berücksichtigen

Wen wir als Partner wählen, hängt unter anderem davon ab, wen wir äußerlich attraktiv finden. Wissenschaftler:innen diskutieren seit Längerem darüber, ob auch die Fruchtbarkeit von Frauen für potentielle Partner wahrnehmbar ist, beispielsweise durch subtile Veränderungen des Körpergeruchs. Dieser Frage widmeten sich auch Forschende von der Universität Leipzig, dem Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie und der Universität Göttingen. In einer neuen Studie untersuchten sie nicht nur, wie Männer den Geruch von Frauen an unterschiedlichen Tagen beurteilten, sondern führten erstmals auch eine chemische Analyse der Geruchsproben durch.

A multi-national European study provides the first comprehensive clinical and genomic data on the Mycobacterium avium complex from continental Europe. The data reveal the population structure of this group of pathogens and indicate that plasmids play a significant role in the their evolution and might contribute to resistance and virulence of these bacteria.

Eine multinationale europäische Studie liefert erstmals umfassende klinische und genomische Daten des Mycobacterium avium-Komplexes aus Kontinentaleuropa. Die Daten schlüsseln die Populationsstruktur dieser Erregergruppe auf und zeigen, dass Plasmide eine wichtige Rolle bei der Evolution und möglicherweise auch bei der Resistenz und Virulenz dieser Bakterien spielen.

Bejagung und klimatische Veränderungen führten zum Verschwinden der Steppenbewohner vor 10.000 Jahren. Ein internationales Forschungsteam mit Prof. Dr. Hervé Bocherens vom Senckenberg Centre for Human Evolution and Palaeoenvironment (SHEP) an der Universität Tübingen hat die Ursachen für das Aussterben des Wollnashorns nach dem Ende der letzten Eiszeit vor 10.000 Jahren untersucht. Ihre Studie zeigt, dass die konstante Bejagung durch den Menschen gemeinsam mit Temperaturveränderungen die Populationen der Tiere nachhaltig schwächte, wodurch sie nicht mehr in günstigere Lebensräume ausweichen konnten. Ihr Verschwinden mache auch die Gefährdung heutiger großer Wildtiere deutlich.

SynTracker ermöglicht die Analyse von strukturellen genomischen Variationen in mikrobiellen Populationen

Forscher des MPI für Biologie Tübingen haben das bahnbrechende SynTracker entwickelt. SynTracker erweitert die traditionelle mikrobielle Analyse durch die Berücksichtigung genomischer Strukturvariationen und ergänzt damit bestehende SNP-basierte Methoden. Diese Innovation ermöglicht genauere und tiefere Einblicke in die mikrobielle Stammdiversität und Evolution. Der in Nature Biotechnology veröffentlichte SynTracker bietet Wissenschaftlern speziesspezifische Analysemöglichkeiten, die es ihnen ermöglichen, sich auf die Genomsyntenie mikrobieller Populationen zu konzentrieren.

The innovative tool SynTracker allows the analysis of structural genomic variations in microbial populations.

Researchers from the Max Planck Institute for Biology Tübingen developed the groundbreaking tool SynTracker. SynTracker expands traditional microbial analysis by considering genomic structural variation to complement existing SNP-based methods. This innovation reveals more precision and depths of microbial strain diversity and evolution. Published in Nature Biotechnology, SynTracker empowers scientists with species-specific analysis capabilities, allowing them to focus on genome synteny of microbial populations.

Seit dem 1. Juni 2024 ist Dr. Nathalie Feiner Leiterin der ersten Lise-Meitner-Gruppe am Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön. Mit ihrer Forschungsgruppe für Evolutionäre Diversifikation und Innovation tritt Dr. Feiner ihre Position an, um neue Forschungsansätze in der Evolution und Entwicklungsbiologie zu verfolgen.

Detaillierte Analyse der Asymmetrie der DNA-Doppelstränge

Krebsgenome sind das Ergebnis vielfältiger Mutationsprozesse, die sich oft über Jahrzehnte angesammelt haben. Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) sowie von den Universitäten Cambridge und Edinburgh haben die molekulare Evolution von Tumoren nach der Einwirkung erbgutschädigender Chemikalien analysiert. DNA-Schäden, die über mehrere Zellgenerationen hinweg unrepariert überdauern, führen zu Sequenzvariationen am Ort des Schadens, deren Quantifizierung Einblicke in die Kinetik und Mechanismen der DNA-Reparatur gewährt.

In einer neuen Studie in der Fachzeitschrift Nature rekonstruierte ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig die Evolutionsgeschichte und die globale Ausbreitung der Malaria in den letzten 5.500 Jahren und identifizierte Handel und Kolonialismus als wichtige Katalysatoren für ihre Verbreitung.

10.06.2024/Kiel. An international research team led by Professor Dr Thorsten Reusch from the GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel has discovered the oldest known marine plant using a novel genetic clock. This 1400-year-old seagrass clone from the Baltic Sea dates back to the Migration Period. The research project is a significant step towards better understanding and protecting marine ecosystems. The study with the results is published today in the journal Nature Ecology and Evolution.

10.06.2024/Kiel. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Professor Dr. Thorsten Reusch vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel hat mit Hilfe einer neuartigen genetischen Uhr die älteste bisher bekannte Meerespflanze entdeckt. Es handelt sich um einen 1400 Jahre alten Seegras-Klon aus der Ostsee, der aus der Zeit der Völkerwanderung stammt. Das Forschungsprojekt ist ein wichtiger Schritt zum besseren Verständnis und zum Schutz mariner Ökosysteme. Die Studie mit den Ergebnissen ist heute in der Fachzeitschrift Nature Ecology and Evolution erschienen.