Die Mutationsrate ist die Rate, mit der Organismen genetische Mutationen erfahren, die einfache genetische Variationen oder komplexere Mutationen umfassen können, die zu einer erheblichen Abweichung von anderen Organismen derselben Art führen. Die Mutationsrate wird normalerweise als die Wahrscheinlichkeit von Mutationen innerhalb einer einzigen Generation ausgedrückt. Die Leute verwechseln manchmal Mutationsraten mit Mutationshäufigkeit: Die Rate bezieht sich auf eine Mutationswahrscheinlichkeit, während die Häufigkeit tatsächlich das Zählen der Anzahl der Organismen mit einer bestimmten genetischen Mutation beinhaltet.
Eine Spezies mit einer hohen Mutationsrate kann sich leichter an eine sich ändernde Umwelt anpassen. Hohe Mutationsraten können jedoch für den Einzelnen schlecht sein, da viele Mutationen nicht von Vorteil sind. Infolgedessen würde die hohe Mutationsrate dazu führen, dass viele Individuen sterben, während sich einige entwickelt haben, um auf Umweltveränderungen zu reagieren und die Art zu erhalten. Dies macht hohe Raten gut für die Art insgesamt, aber nicht gut für einzelne Vertreter.
Eine niedrige Mutationsrate hingegen ist gut für den Einzelnen, da seine Chancen, mit einer Mutation geboren zu werden, relativ gering sind. Niedrige Raten können jedoch für Arten schlecht sein, da sie es Organismen erschweren, günstige Mutationen anzupassen, die dem Organismus helfen, auf Veränderungen in der natürlichen Umgebung zu reagieren.
Eines der klassischen Beispiele für eine hohe Mutationsrate findet sich bei vielen Bakterien und Viren. Diese Organismen finden es vorteilhaft, schnell zu mutieren, da sie sich in großer Zahl vermehren, so dass der Verlust zahlreicher Individuen der Spezies als Ganzes nicht schadet. Die hohe Mutationsrate ermöglicht es ihnen auch, sich an Situationen anzupassen, die die Notwendigkeit einer Inkubation über einen längeren Zeitraum oder die Einführung neuer Medikamente umfassen, die viele Individuen innerhalb der Spezies töten.
Hohe Mutationsraten können ein ernstes Problem darstellen, wenn sie in krankheitserregenden Organismen auftreten, da es schwierig ist, diese Organismen aus dem Körper auszurotten. HIV zum Beispiel hat eine berüchtigte hohe Mutationsrate, die es ihm ermöglicht, ständig neuen Medikamenten zu entgehen, die zu seiner Bekämpfung eingeführt werden.
Mutationsraten können nicht nur die zeitliche Entwicklung einer Art beeinflussen, sondern auch Informationen über die Geschichte einer Art sammeln. Forscher haben spezifische Veränderungen verfolgt, um festzustellen, wann Organismen genetisch divergiert haben, indem sie Mutationen ähnlich wie Uhren nutzten. Durch Zurücksetzen der Mutationen im Laufe der Zeit kann ein Forscher anhand von Daten über die Mutationsrate eines Organismus abschätzen, wann zwei verwandte Arten möglicherweise dieselbe Art waren, oder die genetische Forschung kann einen gemeinsamen Vorfahren finden.