Biologia
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
 Jesteś tutaj:  Wirtualny Wszechświat > Biologia > Ewolucjonizm > Ewolucja człowieka: zbiór esejów 
  Indeks
Ewolucjonizm
Ewolucja człowieka
Zbiór esejów:
Pochodzenie . . .
Gdzie jest małpolud?
W poszukiwaniu . . .
Drzewo rodowe
człowiekowatych
  Źródło
Wybrane fragmenty pochodzą z książki
Ziemia i życie autorstwa Marcina Ryszkiewicza


  W poszukiwaniu Adama i Ewy, cd.
 
Nieco historii
 
Po raz pierwszy filogenezę molekularną zastosowano na szeroką skalę już w roku 1901. Amerykański biolog niemieckiego pochodzenia George Nuttal, korzystając ze świeżych odkryć immunologii, porównywał reakcje krwi, pobranej z różnych zwierząt, na obce białka, dodane w celu wywołania reakcji obronnej. W ponad 15 tysiącach wykonanych doświadczeń Nuttal obserwował reakcje strącania wywołane dodaniem antyserum królika do krwi różnych gatunków ssaków. Im silniejsze reakcje, tym bardziej podobna musiała być struktura krwi porównywanych gatunków, a więc tym bliższe ich pokrewieństwo. Wyniki badań Nuttala pozostawały ogólnie w zgodzie z drzewem rodowym zwierząt opartym na skamieniałościach, bo też zgodność taka, w ogólnym zarysie, istnieje do dziś. Cała, niespodziewana różnica, kryje się bowiem w drzewie rodowym człowieka, tym jednak Nuttal się specjalnie nie zajmował, a i zastosowana przez niego, czysto jakościowa, metoda nie mogła żadnych subtelności filogenezy wychwycić. Zresztą, sama metoda popadła wkrótce w zapomnienie.
       Dopiero pod koniec lat pięćdziesiątych przerwane prace Nuttala podjął Morris Goodman, stosując jednak nową technikę. Zamiast mieszać ze sobą przeciwciała i antygeny, Goodman prowadził do zetknięcia się ich kropli ze sobą; w miejscu kontaktu pojawiał się biały pas wynikły z reakcji strącenia. Technika nie wydaje się specjalnie precyzyjna, ale dokładne badania szybkości i intensywności reakcji w miejscu kontaktu pozwoliły Goodmanowi na bliższe określenie stopnia pokrewieństwa gatunków. W szczególności stwierdził on ponad wszelką wątpliwość, że antygeny człowieka, szympansa i goryla są niemal nierozróżnialne, podczas gdy różnią się one wyraźnie od antygenów gibbona i orangutana. Jeśli tak, to rozdzielenie rodziny hominidów (człowiekowatych) i pongidów (wielkich małp) musi być sztuczne, gdyż człowiek – wbrew pozorom – jest bardzo bliski pongidom afrykańskim, gdy te – znów wbrew pozorom – są ewolucyjnie znacznie oddalone od „pongidów” azjatyckich. Logicznie biorąc, linia człowieka nie może więc biec aż do ramapiteka, a linia szympansa do współczesnego mu driopiteka, gdyż rozejście się linii „małp” i człowieka musiało nastąpić niedawno, a poszczególnych „małp” między sobą – dawno. Lecz z taką logiką trudno się było pogodzić. Czyż nie zaprzeczało to naszej wyjątkowej i niepodważalnej pozycji?
       W połowie lat siedemdziesiątych inny Amerykanin, Vincent Sarich, chemik z wykształcenia, postanowił rozszerzyć metodę na inne molekuły i nadać jej bardziej ilościową, a więc ściślejszą postać. Stosując wraz z Allanem Wilsonem, immunologiem, subtelne metody umożliwiające nie tylko porównywanie reakcji białek, ale i samych białek (aż do określenia wszystkich pojedynczych aminokwasów), uzyskał wyniki, w których pokrewieństwo filogenetyczne różnych gatunków określała jedna wielkość, tzw. odległość immunologiczna, stanowiąca precyzyjną miarę zmian kumulujących się w białkach od czasu rozejścia się gatunków do wspólnego przodka. Metoda ta potwierdziła niezwykłe, wręcz zdumiewające pokrewieństwo biochemiczne człowieka, szympansa i goryla oraz ich bardzo niedawne rozejście się na drzewie rodowym, co wciąż przyjmowano z niedowierzaniem w kręgach paleontologów.
       Bardzo niedawno – to znaczy kiedy? Paleontologia, przy wszystkich swoich słabościach, potrafiła jednak datować skamieniałości, a więc nie tylko określać kształt drzewa rodowego, ale i wiek jego gałęzi. Czy metoda molekularna, operująca tylko współczesnymi ciałami, mogła coś wnieść do tej kwestii? Otóż tak, i to okazało się jej największym sukcesem.
       Białka zbudowane są z liniowej sekwencji 20 różnych aminokwasów, przy czym w każdym białku wybór aminokwasów i ich kolejność jest różna. Białka same nie podlegają ewolucji, bo w przejściu między pokoleniami dziedziczone są geny, a nie białka. Jednak białka są produktem genów i wszelkie mutacje tych ostatnich, o ile dotyczą genów czynnych, znajdują odbicie w budowie kodowanych przez nie białek. Podobieństwo białek zależy od ułożenia i rodzaju budujących je aminokwasów, a to – od sekwencji zasad w kodujących je genach. Sekwencja ta podlega, jak pamiętamy, dość regularnie zachodzącym mutacjom. I choć ich większość jest od razu dostrzegana i eliminowana przez dobór, to pewna ich klasa – najczęściej te, które dotyczą trzeciej „litery” w każdym tryplecie zasad – ma charakter neutralny, więc może jednostajnie kumulować się w czasie, nie wpływając na funkcje życiowe kodowanych białek.
       Białka zatem zachowują się jak zegary, nie ma bowiem a priori powodu, by zachodzące w nich neutralne mutacje nie „tykały” z pewną określoną regularnością. Problemem było już tylko ustalenie, jak długi okres odpowiada pojedynczemu „tyknięciu”. Znając moment rozejścia się dwu dowolnych gatunków (a takich par dobrze datowanych gatunków paleontologia potrafi dostarczyć niemało) i ilość skumulowanych między nimi mutacji (przy założeniu, że ich „tykanie” zachodzi regularnie), możemy wyliczyć odpowiednią jednostkę, na przykład ilość mutacji na milion lat. A stąd już prosta droga do datowania drzew rodowych!
       Tak właśnie, po raz pierwszy w wiarygodny sposób, udało się wyliczyć wiek rozdzielenia się linii człowieka i wielkich małp afrykańskich. Na podstawie stwierdzonego przez siebie dystansu immunologicznego, Sarich i Wilson określili ten zwrotny punkt w naszych dziejach na 4 do 5 milionów lat temu. A więc niemal dziesięć milionów lat po okresie, gdy żył ramapitek, niedoszły protoplasta linii ludzkiej!
góra strony
poprzedni esej
  
[1]
  
[2]
  
[3]
  
[4]
  
[5]
  
[6]
  
[7]
  
                   
Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach