Ποιο είναι ένα παράδειγμα εξέλιξης αποδεικτικών στοιχείων που βασίζεται στη συγκριτική βιοχημεία;
1. Ομοιότητες σε αλληλουχίες DNA και πρωτεΐνης:
* Οικουμενικός γενετικός κώδικας: Όλοι οι γνωστοί οργανισμοί χρησιμοποιούν τον ίδιο βασικό γενετικό κώδικα (με μερικές μικρές εξαιρέσεις), υποδηλώνοντας έντονα έναν κοινό πρόγονο.
* Cytochrome C: Αυτή η πρωτεΐνη, απαραίτητη για την κυτταρική αναπνοή, βρίσκεται σε όλους σχεδόν τους ζωντανούς οργανισμούς. Οι αλληλουχίες αμινοξέων του κυτοχρώματος C ποικίλλουν ελαφρώς μεταξύ των ειδών, αλλά όσο πιο στενά συνδεδεμένα τα είδη, τόσο πιο παρόμοια οι αλληλουχίες τους κυτοχρώματος C. Αυτό το πρότυπο υποστηρίζει την ιδέα της κοινής καταγωγής και της εξελικτικής αλλαγής με την πάροδο του χρόνου.
2. Βιοχημικές οδούς:
* γλυκόλυση: Η διαδικασία διάσπασης της γλυκόζης για ενέργεια βρίσκεται σε όλους σχεδόν τους οργανισμούς, από τα βακτήρια έως τους ανθρώπους. Αυτό υποδηλώνει ότι αυτό το μονοπάτι εξελίχθηκε νωρίς στην ιστορία της ζωής και έχει διατηρηθεί μέσω της εξέλιξης.
* φωτοσύνθεση: Η διαδικασία χρήσης του ηλιακού φωτός για την παραγωγή ενέργειας βρίσκεται σε φυτά, άλγη και μερικά βακτήρια. Οι ομοιότητες στις βιοχημικές οδούς φωτοσύνθεσης σε αυτούς τους διαφορετικούς οργανισμούς υποδηλώνουν μια κοινή καταγωγή.
3. Μοριακά ρολόγια:
* Εκτίμηση του εξελικτικού χρόνου: Συγκρίνοντας τις διαφορές σε συγκεκριμένες αλληλουχίες DNA ή πρωτεϊνών μεταξύ των οργανισμών, οι επιστήμονες μπορούν να εκτιμήσουν πόσο καιρό απομακρύνθηκαν από έναν κοινό πρόγονο. Ο ρυθμός μεταβολής σε ορισμένα μόρια δρα σαν ένα "μοριακό ρολόι" που μπορεί να χρησιμοποιηθεί μέχρι σήμερα εξελικτικά γεγονότα.
4. Διερεύνηση εξελικτικών σχέσεων:
* Φυλογενετικά δέντρα: Η σύγκριση των βιοχημικών δεδομένων (όπως οι αλληλουχίες αμινοξέων ή οι αλληλουχίες DNA) μπορεί να βοηθήσει στη δημιουργία φυλογενετικών δένδρων. Αυτά τα δέντρα απεικονίζουν τις εξελικτικές σχέσεις μεταξύ διαφορετικών οργανισμών, παρέχοντας πληροφορίες για το πώς διαφοροποιείται η ζωή στη γη.
Παράδειγμα Σενάριο:
Φανταστείτε δύο είδη, Α και Β, με πολύ παρόμοιες αλληλουχίες DNA για ένα συγκεκριμένο γονίδιο. Τα είδη C, ωστόσο, έχουν μια σημαντικά διαφορετική αλληλουχία για το ίδιο γονίδιο. Με βάση αυτά τα βιοχημικά στοιχεία, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι:
* Τα είδη Α και Β σχετίζονται στενότερα μεταξύ τους από το είδος Γ.
* Η απόκλιση των ειδών Α και Β από έναν κοινό πρόγονο συνέβη πιο πρόσφατα από την απόκλιση του είδους C από τον ίδιο πρόγονο.
Βασικά σημεία:
* Η συγκριτική βιοχημεία παρέχει ισχυρά στοιχεία για την κοινή κάθοδο και την εξελικτική αλλαγή.
* Οι ομοιότητες και οι διαφορές στις βιοχημικές οδούς, τα μόρια και τους γενετικούς κώδικες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανασυγκρότηση των εξελικτικών σχέσεων και την εκτίμηση των εξελικτικών χρονοδιαγραμμάτων.
* Αυτή η προσέγγιση συμπληρώνει άλλους τύπους αποδεικτικών στοιχείων, όπως τα ορυκτά αρχεία και τις ανατομικές συγκρίσεις.
