進化の分子証拠:深いダイブ
分子証拠は、生物間の進化的関係を理解するための強力なツールです。これがキータイプの内訳です:
1。 DNAおよびRNAシーケンス:
* DNAおよびRNAの類似性: すべての生物は、同じ基本的な遺伝コード(DNAのATCGとRNAのAUCG)を共有しています。 2つの種が進化的になるほど、DNAとRNA配列はより類似しています。
* 共有DNA配列: 生物は先祖からDNAを継承します。 DNA配列を比較することにより、科学者は共通の祖先を指す共有遺伝的特徴を特定できます。たとえば、呼吸などの細胞プロセスに関与する特定の遺伝子の存在は、多様な生物全体で見られ、共通の祖先の概念をサポートしています。
* 偽遺伝子: 非機能遺伝子は、かつて祖先で活性だったが、突然変異のために機能を失っていた遺伝子の残骸です。 それらは、分解パターンが共有された祖先を明らかにするため、進化の関係を追跡するために使用できます。
2。タンパク質比較:
* アミノ酸配列: タンパク質はアミノ酸から構築され、その配列はDNAによって決定されます。 DNAと同様に、同様のアミノ酸配列を持つタンパク質は、より緊密な進化関係を示唆しています。
* タンパク質構造: タンパク質の3次元構造は、進化的なつながりを明らかにすることもできます。同様のタンパク質構造は、たとえアミノ酸配列がわずかに異なる場合でも、共有された祖先を示すことがよくあります。
* 遺伝子発現パターン: 異なる細胞や組織で遺伝子のオンとオフの方法は、進化的関係に関する洞察を提供することもできます。 同様の遺伝子発現パターンを持つ種は、密接に関連している可能性が高くなります。
3。分子時計:
* 突然変異率: DNA配列は、時間の経過とともに比較的一貫した速度で変異を蓄積します。科学者は、これらの速度を「分子時計」として使用して、異なる種間の発散の時間を推定できます。
* キャリブレーション: 分子時計は、正確なデートを確保するために、化石記録などの既知の進化イベントに対して調整する必要があります。
例:
* ヒトおよびチンパンジーDNA: 人間とチンパンジーはDNAの約98%を共有しており、私たちの共有された進化の歴史について説得力のある証拠を提供しています。
* 抗生物質耐性の進化: 細菌における抗生物質耐性の広がりは、分子レベルで観察可能な、作用の進化の明確な例です。細菌遺伝子の変異は耐性を引き起こす可能性があり、それがその後の世代に渡されます。
* 人間の移行のトレース: ミトコンドリアDNAを分析することにより、科学者は歴史を通じて人間の移動を追跡し、先祖の起源に光を当てています。
制限:
* 不完全な化石記録: 分子データは貴重なツールを提供しますが、進化的関係を完全に理解するために、化石記録のような他の証拠を考慮することが重要です。
* 水平遺伝子導入: 細菌などの一部の生物では、遺伝物質を継承だけでなく、個人間で直接転送できます。これにより、分子データの解釈が複雑になります。
全体として、進化の分子的証拠は非常に強力であり、地球上の生命の多様性を理解するための強力な枠組みを提供します。それは、すべての生きている生物が共通の祖先を共有し、遺伝的変化の蓄積を通じて時間とともに進化したという考えを強化します。