これがどのように機能しますか:
* 進化の歴史: 種が共通の祖先から分岐すると、それらの高分子は変異を蓄積します。これらの変異は、中立、有益、または有害な場合があります。
* 選択圧力: 生物の生存と繁殖に有益な変異は、将来の世代に引き継がれる可能性が高くなります。自然選択と呼ばれるこのプロセスは、時間の経過とともに高分子構造の変化の徐々に蓄積されます。
* 関連性の兆候としての類似性: 高分子構造が2つの種の間で類似しているほど、最近では共通の祖先を共有しました。逆に、構造がより異なるほど、それらはより遠く関連しています。
例:
* タンパク質: タンパク質のアミノ酸配列を比較して、2つの種がどれほど密接に関連しているかを判断できます。たとえば、細胞呼吸に関与するシトクロムCタンパク質は、ほとんどすべての生物に含まれています。 さまざまな種のシトクロムCのアミノ酸配列を比較すると、それらの進化的関係を明らかにすることができます。
* DNA: DNAのヌクレオチドの配列は、関連性を決定するためにも使用できます。 これは、特定の遺伝子領域を使用して種を識別および分類するDNAバーコードの基礎です。
制限:
* 進化率: 高分子の進化的変化の速度は、種間で分子の異なる部分間で大きく異なります。これにより、高分子構造のみに基づいて関連性を正確に評価することが困難になります。
* 収束進化: 関連していない種は、同様の環境圧力または機能的要件のために、同様の高分子構造を進化させることがあります。収束進化と呼ばれるこの現象は、真の関連性と共有された適応を区別することを困難にすることができます。
全体:
高分子構造は、関連性を決定するために使用される唯一の要因ではありませんが、進化の歴史を理解するための強力なツールです。高分子の構造を比較することにより、科学者は地球上の生命が時間とともにどのように進化したかの絵を描くことができます。