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DNAとタンパク質はどのように進化の証拠を提供できますか?

DNAとタンパク質は、進化の豊富な証拠を提供します。方法は次のとおりです。

DNA証拠:

* DNA配列の類似性: すべての生物は、同じ4つのヌクレオチド塩基(a、t、c、g)を使用してDNAを構築する共通の遺伝コードを共有しています。より密接に関連する2つの種があるほど、DNA配列はよ​​り類似しています。たとえば、人間とチンパンジーはDNAの約98.8%を共有しています。この類似性は、私たちが最近の共通の祖先を共有しているという強力な証拠です。

* 偽遺伝子: これらは、祖先種の機能性遺伝子の残骸である非機能遺伝子です。彼らは時間の経過とともに突然変異を蓄積し、進化的関係を推定する分子時計を提供します。 異なる種に類似した偽遺伝子が存在することは、彼らが共通の祖先を共有したことを示唆しています。

* 転位要素: これらは、ゲノム内を移動できる「ジャンプ遺伝子」です。異なる種のDNA内の同様の場所での彼らの存在は、共有された進化の歴史を示しています。

タンパク質の証拠:

* アミノ酸配列の類似性: DNAと同様に、タンパク質はアミノ酸と呼ばれるビルディングブロックで構成されています。密接に関連する種には、非常に類似したアミノ酸配列を持つタンパク質があります。 この類似性は、共通の祖先と、同様の配列を持つタンパク質がしばしば同様の機能を持っているという事実を反映しています。

* タンパク質構造: タンパク質の3次元構造は、進化関係の重要な指標でもあります。 同様の機能を持つタンパク質は、たとえアミノ酸配列がわずかに異なっていても、多くの場合、同様の構造を持っています。 これは、それらが共通の祖先から進化したことを示唆しています。

* 分子時計: タンパク質の変異は、比較的一定の速度で時間とともに蓄積します。 これにより、科学者はタンパク質配列を使用して種間の発散の時間を推定することができます。

組み合わせた証拠:

* 系統樹: 科学者は、幅広い種にわたってDNAとタンパク質配列を比較することにより、進化的関係を描写する系統発生樹を構築できます。これらの木は、異なる種がどのように接続されているか、そしてそれらの共有された祖先を示しています。

* 収束進化: DNAとタンパク質はしばしば共有された祖先を反映していますが、時には類似した特性が異なる系統で独立して進化します。これは収束進化と呼ばれます。たとえば、コウモリと鳥の翼は機能的に似ていますが、異なる祖先から進化しています。基礎となる遺伝的およびタンパク質メカニズムを比較すると、これらの特性の独立した進化が明らかになります。

要約すると、DNAとタンパク質は、実証による進化の強力な証拠を提供します:

* 共有祖先: 種全体のDNAおよびタンパク質配列の類似性は、共通の祖先を指しています。

* 分子時計: DNAおよびタンパク質の変異の蓄積は、進化的関係と発散時間を推定する方法を提供します。

* 系統樹: 進化関係のこれらの視覚表現は、DNAとタンパク質配列の比較に基づいて構築されます。

* 収束進化: 類似の特性がどのように進化するかを研究することは、適応と自然選択のアイデアをサポートします。

これらの証拠を組み合わせることにより、科学者は地球上の生命の進化の歴史を再構築し、すべての生きている生物間の複雑なつながりを明らかにすることができます。

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