Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hoe kan DNA worden gebruikt om de theorie te ondersteunen dat alle soorten een gemeenschappelijke afkomst delen?

DNA-bewijs speelt een cruciale rol bij het ondersteunen van de theorie dat alle soorten een gemeenschappelijke afkomst delen, vaak de theorie van evolutie door gemeenschappelijke afstamming genoemd. Hier ziet u hoe DNA bijdraagt ​​aan dit bewijsmateriaal:

1. Vergelijkende DNA-sequenties :Door de DNA-sequenties van verschillende soorten te vergelijken, kunnen wetenschappers overeenkomsten en verschillen in hun genetische samenstelling identificeren. Hoe meer de DNA-sequenties op elkaar lijken, hoe nauwer de evolutionaire relatie tussen de soorten. Mensen en chimpansees delen bijvoorbeeld ongeveer 98-99% van hun DNA-sequenties, wat wijst op een nauwe evolutionaire relatie.

2. Homologe structuren :Homologe structuren zijn lichaamsdelen of organen met vergelijkbare structuren en ontwikkelingsoorsprongen bij verschillende soorten. DNA-vergelijking kan de genetische basis voor deze homologe structuren onthullen, wat suggereert dat ze uit een gemeenschappelijke voorouder zijn geëvolueerd. De voorpoten van mensen, vleermuizen en walvissen vertonen bijvoorbeeld overeenkomsten in de botstructuur, ondanks dat ze verschillende functies vervullen, wat duidt op een gemeenschappelijke evolutionaire oorsprong.

3. Moleculaire klokken :Bepaalde delen van het DNA accumuleren mutaties met een relatief constante snelheid in de loop van de tijd. Deze regio's, bekend als moleculaire klokken, stellen wetenschappers in staat de divergentietijd tussen soorten te schatten door het aantal mutaties te vergelijken dat zich in hun DNA-sequenties heeft verzameld. Dit helpt bij het construeren van fylogenetische bomen die evolutionaire relaties tussen soorten illustreren op basis van genetische verschillen.

4. Genetische variatie :Genetische variatie binnen een soort is het resultaat van geaccumuleerde mutaties en genetische recombinatie in de loop van de tijd. Door de patronen en omvang van genetische variatie te bestuderen, kunnen onderzoekers de geschiedenis van populatiedivergentie en gemeenschappelijke afkomst afleiden. Genetische studies van verschillende menselijke populaties hebben bijvoorbeeld een gemeenschappelijke afkomst aan het licht gebracht en tegelijkertijd de genetische diversiteit benadrukt die is ontstaan ​​als gevolg van geografische scheiding en natuurlijke selectie.

5. Endogene retrovirussen :Endogene retrovirussen (ERV's) zijn overblijfselen van oude virale infecties die zich hebben geïntegreerd in de genomen van verschillende soorten. De aanwezigheid van ERV-sequenties bij verschillende soorten suggereert dat ze zijn geërfd van een gemeenschappelijke voorouder, aangezien het niet waarschijnlijk is dat ze onafhankelijk van elkaar worden verworven door meerdere infecties.

6. Behoud van genfuncties :Vergelijking van genfunctie tussen soorten onthult vaak geconserveerde sequenties die coderen voor essentiële eiwitten of vergelijkbare functies uitvoeren. Deze instandhouding duidt op een gemeenschappelijke afkomst en het belang van deze genen voor de overleving en voortplanting van organismen.

7. Niet-coderende DNA-sequenties :Niet-coderende DNA-gebieden, ooit beschouwd als 'junk-DNA', blijken ook belangrijke regulerende sequenties en andere functionele elementen te bevatten. Vergelijkende analyse van deze niet-coderende regio's kan inzicht verschaffen in evolutionaire relaties en gedeelde voorouders tussen soorten.

Door DNA-sequenties te analyseren, genetische overeenkomsten en verschillen bloot te leggen en gedeelde genetische kenmerken te identificeren, zijn wetenschappers erin geslaagd gedetailleerde fylogenetische bomen te construeren en de evolutionaire geschiedenis van het leven op aarde te volgen. Het vakgebied van de moleculaire biologie en DNA-analyse blijft overtuigend bewijs leveren ter ondersteuning van de theorie dat alle soorten een gemeenschappelijke afkomst delen.