Происхождение видов: полтора века спустя
advertisement
Происхождение видов: свидетельства эволюции Часть 2 Глава XIV ВЗАИМНОЕ РОДСТВО ОРГАНИЗМОВ; МОРФОЛОГИЯ; ЭМБРИОЛОГИЯ; РУДИМЕНТАРНЫЕ ОРГАНЫ • Эмбриология, ее законы, объяснение вариациями, которые возникают не в раннем возрасте и наследуются в соответствующем возрасте. • Рудиментарные органы, объяснение их происхождения Эмбриологические свидетельства эволюции • Цифровые, а не аналоговые программы – адекватные мутации невозможны , рука, крыло, глаз не могут возникнуть сразу • Нет генерального плана, есть локальные правила • Нецелесообразные, но сходные пути органогенеза • Различия взрослых форм обусловлены небольшими изменениями программ развития • Descent with modifications Цифровые, а не аналоговые программы ДНК - рецепт, а не чертеж Генеральный план клетки? Генеральный план организма? Эмбриология – градиенты и координаты Эмбриология – градиенты, координаты, и переключатели Эмбриология – градиенты, координаты, и переключатели No hope for hopeful monsters Эмбрионы Геккеля Эмбрион человека Зачем это? Эмбрион дельфина Зачем это? Эмбриологические свидетельства эволюции • Цифровые, а не аналоговые программы – адекватные мутации невозможны , рука, крыло, глаз не могут возникнуть сразу • Нет генерального плана, есть локальные правила • Нецелесообразные, но сходные пути органогенеза • Различия взрослых форм обусловлены небольшими изменениями программ развития • Descent with modifications • Свидетельства против? Молекулярные свидетельства эволюции • Единство способов хранения и передачи ген. информации – - ДНК, РНК • Универсальность и вырожденность кода • Замусоренность геномов: – ретровирусы, повторы, псевдогены • Сходство нейтральных участков геномов параллельно внешнему сходству • Descent with modifications Цифровая и вырожденная система кодирования Punk charge-changing amino acid substitution http://www.sciencemag.org/content/early/2013/01/30/science.1230422.full?sid=faa2986bbfba-4c8d-932a-940dfed9b894 Цифровая и вырожденная система кодирования Единая система хранения и передачи информации Консервативные последовательности Замусоренность генома человека The ENCODE Project Consortium assigns function to 80.4% of the genome 56.1% 15.2% 4.6% 8.5% 74.7% Логика ENCODE • DNA segments that function in a particular biological process (e.g., regulating transcription) tend to display a certain property (e.g., transcription factors bind to them). • A DNA segment displays the same property. • Therefore, the DNA segment is functional. Only sequences that can be shown to be under selection can be claimed to be functional • Отобранная функция и случайная функция – Сердце • Консервативные последовательности – Бессмертие тРНК и бессмертие телевизора – 74.7% of the genome that is transcribed, – 100% of the genome replicates! На нашей свалке нет мусора Замусоренность генома человека • There is the rubbish we keep, which is junk, and the rubbish we throw away, which is garbage. • The excess DNA in our genomes is junk, and it is there because it is harmless, as well as being useless, and because the molecular processes generating extra DNA outpace those getting rid of it. • Were the extra DNA to become disadvantageous, it would become subject to selection, just as junk that takes up too much space, or is beginning to smell, is instantly converted to garbage...” (Brenner 1998) Мусорная ДНК • Откуда она? • Зачем нужна? • Во что может превратиться? Происхождение и ранняя эволюция жизни Начало мира РНК: репликация Начало мира РНК: рибозимы Черные курильщики: природные термоциклеры Selex- Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment дарвиновская биотехнология Возникновение кода-1 АК - кофактор Повышение эффективности рибозима Рибозимы АК - кофактор Комбинативный рибозим Возникновение кода-1 Возникновение кода-2 A crude stereochemical model of a direct interaction of two amino acid with a hexanucleotide representing their cognate codons. From: Biol Direct. 2007; 2: 14. Мусорная ДНК • Откуда она ? – Она была первой • Зачем нужна? – А немусорная зачем? • Во что может превратиться? – Во что угодно…., если есть мутации и отбор Репликаторы и машины выживания Замусоренность генома человека Сходство нейтральных участков геномов параллельно внешнему сходству С Т Т Сходство нейтральных участков геномов параллельно внешнему сходству . Рукокрылые Непарнокопытные Хищные Китопарнокопытные Насекомоядные Зайцеобразые Грызуны Приматы Неполнозубые Афротерии Сумчатые Nishihara et al.(2006). Pegasoferae, an unexpected mammalian clade revealed by tracking ancient retroposon insertions. PNAS, 103, 9929-9934. Молекулярные свидетельства эволюции • Единство способов хранения и передачи ген. Информации – - ДНК, РНК • Универсальность и вырожденность кода • цифровой, а не аналоговый способ кодирования – Невозможность наследования приобретённых признаков • Сходство нейтральных участков геномов параллельно внешнему сходству • Замусоренность геномов: – ретровирусы, повторы, псевдогены • Descent with modifications • Свидетельства против? Неразрывная цепь доказательств Свидетельства эволюции Beyond reasonable doubts Глава XV. Краткое повторение и заключение Краткое повторение возражений против теории естественного отбора. Краткое повторение общих и частных обстоятельств, говорящих в ее пользу. Причины всеобщего убеждения в неизменяемости видов. • Влияние теории естественного отбора на изучение естественной истории. Заключительные замечания. Из борьбы в природе, из голода и смерти непосредственно вытекает самый высокий результат, какой ум в состоянии себе представить, — образование высших животных. Есть величие в этом воззрении, на жизнь, по которому из простого начала развилось и продолжает развиваться бесконечное число форм самых прекрасных и изумительных. Литература Эволюция как основа биологии. Свидетельства эволюции http://www.ozon.ru/context/detail/id/8741871/ Свидетельства Эволюции Успехи эволюционной биологии. http://www.ozon.ru/context/detail/id/5115625/ История эволюционной биологии. Свидетельства эволюции http://www.ozon.ru/context/detail/id/699 8283/ Мусорная ДНК Эгоистическая ДНК Репликаторы и машины выживания http://charles-darwin.narod.ru
