ДНК як доказ еволюції

Мені здається найбільш точні і незаперечні докази еволюції знаходяться не в товщах земних відкладень, а у всіх нас, людей та інших живих істот. Вивчаючи наше тіло, і тіла інших представників тваринного світу, ми обов’язково стикаємося з фактами, пояснити які неможливо інакше крім як теорією еволюції. Деякі вже були згадані в статті про рудименти і атавізми, зараз же мова піде про ДНК-молекули і генетичному коді, який в ній міститься.

Саме тут таїться не тільки ключик до розуміння самого життя, а й одне з найбільш явних доказів еволюції і факту єдиного джерела розвитку всього живого на Землі.

Вивчення ДНК

У всього різноманіття життя, якщо уважніше придивитися, можна відшукати дуже багато спільного. Всі без винятку складаються з клітин, використовують АТФ в якості енергії, певне число амінокислот в якості будівельного матеріалу для своїх структур і т.д. Але, мабуть, найважливіший елемент подібності полягає в тому, що в основі будь-якого живої істоти знаходиться його генетичний код, що міститься в молекулі ДНК в кожній клітинці організму. Так само схожі й механізми, які зчитують цей код і виробляють білки через РНК.

Найцікавіше, що якщо вважати цей код (послідовність кислот) у одного організму і порівнювати його з іншим, то можна визначити ступінь спорідненості між живими організмами. Ось як це виглядає цей процес на ділі: спочатку порівнюються генетичні послідовності декількох організмів:

А потім на основі знайдених невідповідностей вибудовується древо. Наприклад, для людини і його предків воно виглядає наступним чином:

(Хрестиками на зображенні позначені мутації в геномі.)

Ми бачимо, що у людини і горили є схожі мутації (блакитний хрестик), але в той же час таких не виявлено у макаки. І чим глибше ми опускаємося по древу тим відмінності в ДНК-коді будуть все більше накопичуватися. Математично так само можна прорахувати (знаючи середні швидкості накопичення мутація) приблизний час, коли поточні види розділилися.

Так, скажімо було з’ясовано, що загальний предок людини і шимпанзе жив близько 6 млн. Років тому, що узгоджується в свою чергу і з палеонтологічними знахідками. Більш того, навчилися вже витягувати код з кістяних решток яким мільйони років, що дозволяє ще точніше вибудувати філіпченкове древо еволюції.

Це як родинне дерево, тільки всі живі істоти на нашій планеті виступають в ролі братів і сестер. І масштаби, звичайно, інші. Сьогодні програмне забезпечення для порівняння коду лежать у відкритому доступі, там і сама база послідовностей є значна.

Ретровіруси і псевдогени

Деякі віруси, як відомо, можуть вносити свої правки в ДНК-код захопленої клітини, тим самим прокладаючи собі шлях в майбутнє. Віруси відомі майстри маніпуляцій з геномом і горизонтальний перенос генів, який можливий саме завдяки перш за все вірусів, був відкритий ще більше 50-ти років тому.

Так звані ретровіруси вбудовують свій геном при зараженні, тому хвороба починає передаватися у спадок. Класичний приклад тут – ВІЛ. Організм з часом вчиться боротися з такого роду збоями і компенсує шкоду від тієї частини ДНК, яка є паразитичною. Шкода компенсується, але сам шкідливий код залишається, а точніше вже непрацююча його частина.

Так ось, виявлено що близько 1% нашого геному (близько 30000 послідовностей) зайняті такими ретровирусами. Тут є і віспа, «запозичена» людиною від рогатої худоби, і СНІД від приматів, і відомий грип. 1% – це дуже багато, якщо згадати хоча б те, що той же 1% відрізняє нас від найближчих родичів, шимпанзе.

Виявлено, що у людини багато вірусів в геном ідентичні іншим приматам, і є лише одне розумне пояснення етму: віруси були вбудовані в загальних наших предків ще мільйони років тому. Тут як і з «корисним кодом», – чим ближче з нами в родинних стосунках тварина, тим більше спільних вірусів ми з ними поділяємо.

Безумовно, подібна картина спостерігається не тільки з нами. Відбитки ретровірусів можуть бути знайдені і у інших представників флори і фауни, при цьому простежується та сама закономірність подібностей, як і в випадку з людиною.

Існують так само у нас в геномі і псевдогени. Нейтральні мутації, які не приносять користі, але в той же час і не несуть шкоди. Теорія еволюції пророкує їх наявність (природний відбір «видаляє» лише шкідливі елементи), і «нейтральний код» в тій чи іншій мірі присутній в кожній молекулі ДНК. Іноді такі гени не просто нейтральні, але і є нагадуванням про глибоке коріння предків. Наприклад, знайдені псевдогени ріднять нас з рептиліями, але якщо в їхньому випадку вони активні, то у нас це просто «мовчазний» код.

Про важливість відкриття ДНК

Після відкриття молекули ДНК і її властивостей у вчених немає сумнівів в тому, що еволюція є фактом. Так, були деякі суперечки після публікації праць Дарвіна, але саме відкриття способу зберігання спадкової інформації поставило крапку в і без того нечисленних суперечках серед вчених-біологів.

А могло б бути інакше. Скажімо, якби виявилося, що не всі живі істоти мають ДНК в основі клітини, то теорія еволюції з тріском провалилася. Але дива не сталося.

Відкриття молекула ДНК – це одне з найсильніших доказів еволюції, спростувати який неможливо. Це одне з найбільш значущих відкриттів в біології, яке розставило всі крапки над «і».

Посилання на основну публікацію