De structuren van macromoleculen, met name eiwitten en nucleïnezuren, kunnen inderdaad fungeren als een index van verwantschap tussen soorten. Dit komt omdat de structuur van deze moleculen direct gerelateerd is aan hun functie en veranderingen in hun structuur aanzienlijke gevolgen kunnen hebben voor hun functie.

Hier is hoe het werkt:

* evolutionaire geschiedenis: Naarmate soorten afwijken van een gemeenschappelijke voorouder, verzamelen hun macromoleculen mutaties. Deze mutaties kunnen neutraal, nuttig of schadelijk zijn.

* Selectieve druk: De mutaties die gunstig zijn voor de overleving en reproductie van het organisme zullen eerder worden doorgegeven aan toekomstige generaties. Dit proces, natuurlijke selectie genoemd, leidt tot de geleidelijke accumulatie van veranderingen in de structuur van macromolecuul in de tijd.

* gelijkenis als een teken van verwantschap: Hoe meer de macromolecuulstructuren vergelijkbaar zijn tussen twee soorten, hoe recenter ze een gemeenschappelijke voorouder deelden. Omgekeerd, hoe ongelijker de structuren zijn, hoe meer de verre verwante ze zijn.

Voorbeelden:

* eiwitten: De aminozuursequenties van eiwitten kunnen worden vergeleken om te bepalen hoe nauw verwant twee soorten zijn. Het cytochroom C -eiwit, dat betrokken is bij cellulaire ademhaling, wordt bijvoorbeeld gevonden in bijna alle levende organismen. Het vergelijken van de aminozuursequenties van cytochroom C bij verschillende soorten kan hun evolutionaire relaties onthullen.

* DNA: De sequentie van nucleotiden in DNA kan ook worden gebruikt om de verwantschap te bepalen. Dit is de basis van DNA -barcodering, die een specifiek gengebied gebruikt om soorten te identificeren en te classificeren.

Beperkingen:

* evolutiesnelheid: De snelheid van evolutionaire verandering in macromoleculen kan sterk variëren tussen soorten en tussen verschillende delen van een molecuul. Dit kan het moeilijk maken om de verwantschap nauwkeurig te beoordelen op basis van macromolecuulstructuur alleen.

* Convergente evolutie: Soms kunnen niet -gerelateerde soorten vergelijkbare macromolecuulstructuren ontwikkelen vanwege vergelijkbare omgevingsdrukken of functionele vereisten. Dit fenomeen, convergente evolutie genoemd, kan het moeilijk maken om onderscheid te maken tussen ware verwantschap en gedeelde aanpassingen.

Over het algemeen:

Hoewel de macromolecuulstructuur niet de enige factor is die wordt gebruikt om de verwantschap te bepalen, is het een krachtig hulpmiddel voor het begrijpen van de evolutionaire geschiedenis. Door de structuren van macromoleculen te vergelijken, kunnen wetenschappers een beeld bouwen van hoe het leven op aarde in de loop van de tijd is geëvolueerd.