DNA en evolutie
Pasieka / Getty Images
Desoxyribonucleïnezuur (DNA) is de blauwdruk voor alle erfelijke eigenschappen in levende wezens. Het is een zeer lange reeks, geschreven in code, die moet worden getranscribeerd en vertaald voordat een cel de eiwitten kan maken die essentieel zijn voor het leven. Elke soort verandering in de DNA-sequentie kan leiden tot veranderingen in die eiwitten, en op hun beurt kunnen ze zich vertalen in veranderingen in de eigenschappen die die eiwitten controleren. Veranderingen op moleculair niveau leiden tot: micro-evolutie van soorten.
De universele genetische code
Het DNA in levende wezens is sterk geconserveerd. DNA heeft slechts vier stikstofbasen die code voor alle verschillen in levende wezens op aarde. Adenine, cytosine, guanine en thymine staan opgesteld in een specifieke volgorde en een groep van drie, of een codon, codeert voor een van de 20 aminozuren op aarde gevonden. De volgorde van die aminozuren bepaalt welk eiwit wordt gemaakt.
Opmerkelijk genoeg zijn slechts vier stikstofbasen die samen slechts 20 aminozuren vormen verantwoordelijk voor alle diversiteit van het leven op aarde. Er is geen andere code of systeem gevonden in enig levend (of ooit levend) organisme op aarde. organismen van bacteriën voor mensen tot dinosaurussen hebben allemaal hetzelfde DNA-systeem als een genetische code. Dit kan erop wijzen dat al het leven is voortgekomen uit een enkele gemeenschappelijke voorouder.
Veranderingen in DNA
Alle cellen zijn redelijk goed uitgerust met een manier om een DNA-sequentie te controleren op fouten voor en na celdeling, of mitose. De meeste mutaties, of veranderingen in het DNA, worden opgevangen voordat er kopieën worden gemaakt en die cellen worden vernietigd. Er zijn echter momenten waarop kleine veranderingen niet zo'n groot verschil maken en door de checkpoints zullen gaan. Deze mutaties kunnen in de loop van de tijd oplopen en sommige functies van dat organisme veranderen.
Als deze mutaties plaatsvinden in somatische cellen, met andere woorden, normale volwassen lichaamscellen, dan hebben deze veranderingen geen invloed op toekomstige nakomelingen. Als de mutaties plaatsvinden in gameten of geslachtscellen, die mutaties worden doorgegeven aan de volgende generatie en kunnen de functie van het nageslacht beïnvloeden. Deze gameetmutaties leiden tot micro-evolutie.
Bewijs voor evolutie
DNA is pas in de afgelopen eeuw begrepen. De technologie is verbeterd en heeft wetenschappers in staat gesteld om niet alleen volledige genomen van vele soorten in kaart te brengen, maar ze gebruiken ook computers om die kaarten te vergelijken. Door genetische informatie van verschillende soorten in te voeren, is het gemakkelijk om te zien waar ze elkaar overlappen en waar er verschillen zijn.
De nauwer soorten zijn verwant op de fylogenetische levensboom , hoe meer hun DNA-sequenties elkaar zullen overlappen. Zelfs zeer ver verwante soorten zullen enige mate van overlap in DNA-sequenties hebben. Bepaalde eiwitten zijn nodig voor zelfs de meest basale levensprocessen, dus de geselecteerde delen van de sequentie die coderen voor die eiwitten zullen in alle soorten op aarde behouden blijven.
DNA-sequencing en divergentie
Nu DNA-fingerprinting eenvoudiger, kosteneffectiever en efficiënter is geworden, kunnen de DNA-sequenties van een grote verscheidenheid aan soorten worden vergeleken. In feite is het mogelijk om te schatten wanneer de twee soorten divergeerden of vertakten door soortvorming. Hoe groter het percentage verschillen in het DNA tussen twee soorten, hoe langer de twee soorten gescheiden zijn geweest.
Deze ' moleculaire klokken ' kan worden gebruikt om de gaten in het fossielenarchief op te vullen. Zelfs als er ontbrekende schakels zijn in de tijdlijn van de geschiedenis op aarde, kan het DNA-bewijs aanwijzingen geven over wat er in die tijdsperioden is gebeurd. Hoewel willekeurige mutatiegebeurtenissen op sommige punten de moleculaire klokgegevens kunnen verstoren, is het nog steeds een vrij nauwkeurige maatstaf voor wanneer soorten uiteenliepen en nieuwe soorten werden.