Tiere und Natur

Die Rolle der DNA in der Evolution

Desoxyribonukleinsäure (DNA) ist die Blaupause für alle vererbten Eigenschaften von Lebewesen. Es ist eine sehr lange Sequenz, die in Code geschrieben ist und transkribiert und übersetzt werden muss, bevor eine Zelle die lebenswichtigen Proteine ​​herstellen kann. Jede Art von Änderungen in der DNA-Sequenz kann zu Änderungen in diesen Proteinen führen, und sie können sich wiederum in Änderungen in den Merkmalen niederschlagen, die diese Proteine ​​kontrollieren. Veränderungen auf molekularer Ebene führen zur Mikroevolution von Spezies.

 

Der universelle genetische Code

Die DNA in Lebewesen ist hoch konserviert. Die DNA hat nur vier stickstoffhaltige Basen. die für alle Unterschiede bei Lebewesen auf der Erde kodieren. Adenin, Cytosin, Guanin und Thymin reihen sich in einer bestimmten Reihenfolge aneinander und eine Gruppe von drei oder ein Codon kodiert für eine von 20  Aminosäuren, die auf der Erde gefunden werden. Die Reihenfolge dieser Aminosäuren bestimmt, welches Protein hergestellt wird.

Bemerkenswerterweise sind nur vier stickstoffhaltige Basen, aus denen nur 20 Aminosäuren bestehen, für die gesamte Vielfalt des Lebens auf der Erde verantwortlich. In keinem lebenden (oder einmal lebenden) Organismus auf der Erde wurde ein anderer Code oder ein anderes System gefunden. Organismen von Bakterien über Menschen bis hin zu Dinosauriern haben alle das gleiche DNA-System wie ein genetischer Code. Dies könnte auf Beweise hinweisen, dass sich alles Leben von einem einzigen gemeinsamen Vorfahren entwickelt hat.

 

Veränderungen in der DNA

Alle Zellen sind ziemlich gut ausgestattet, um eine DNA-Sequenz vor und nach der Zellteilung oder Mitose auf Fehler zu überprüfen. Die meisten Mutationen oder Veränderungen in der DNA werden abgefangen, bevor Kopien angefertigt und diese Zellen zerstört werden. Es gibt jedoch Zeiten, in denen kleine Änderungen keinen großen Unterschied machen und die Kontrollpunkte passieren. Diese Mutationen können sich im Laufe der Zeit summieren und einige der Funktionen dieses Organismus verändern.

Wenn diese Mutationen in somatischen Zellen auftreten, dh in normalen adulten Körperzellen, wirken sich diese Veränderungen nicht auf zukünftige Nachkommen aus. Wenn die Mutationen in Gameten oder Geschlechtszellen auftreten, werden diese Mutationen an die nächste Generation weitergegeben und können die Funktion der Nachkommen beeinträchtigen. Diese Gametenmutationen führen zur Mikroevolution.

 

Beweise für die Evolution

DNA wurde erst im letzten Jahrhundert verstanden. Die Technologie hat sich verbessert und es Wissenschaftlern ermöglicht, nicht nur ganze Genome vieler Arten zu kartieren, sondern auch Computer zu verwenden, um diese Karten zu vergleichen. Durch die Eingabe genetischer Informationen verschiedener Arten ist leicht zu erkennen, wo sie sich überschneiden und wo es Unterschiede gibt.

Je enger Arten auf dem phylogenetischen Baum des Lebens verwandt sind. desto enger überlappen sich ihre DNA-Sequenzen. Selbst sehr weit entfernte verwandte Arten weisen eine gewisse Überlappung der DNA-Sequenzen auf. Bestimmte Proteine ​​werden selbst für die grundlegendsten Prozesse des Lebens benötigt, sodass die ausgewählten Teile der Sequenz, die für diese Proteine ​​kodieren, bei allen Arten auf der Erde erhalten bleiben.

 

DNA-Sequenzierung und Divergenz

Jetzt, da das DNA-Fingerprinting einfacher, kostengünstiger und effizienter geworden ist, können die DNA-Sequenzen einer Vielzahl von Arten verglichen werden. Tatsächlich ist es möglich zu schätzen, wann die beiden Arten durch Speziation auseinander gingen oder sich verzweigten. Je größer der Prozentsatz der Unterschiede in der DNA zwischen zwei Arten ist, desto länger waren die beiden Arten getrennt.

Diese “ molekularen Uhren. können verwendet werden, um die Lücken im Fossilienbestand zu schließen. Selbst wenn es innerhalb der Zeitachse der Geschichte auf der Erde fehlende Verbindungen gibt, können die DNA-Beweise Hinweise darauf geben, was in diesen Zeiträumen passiert ist. Während zufällige Mutationsereignisse an einigen Stellen die Daten der molekularen Uhr beeinträchtigen können, ist dies immer noch ein ziemlich genaues Maß dafür, wann Arten auseinander gingen und neue Arten wurden.

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