Кои се предците на човекот Ново истражување сугерира дека човечкиот вид не е она што мислевме
Дрво на животот - или филогенетско дрво на живите суштества - е, како што вели Карл Цимер, почитуван американски автор на популарни научни книги, визуелен приказ на хипотеза, изјава за тоа како мисли еден научник дека видовите се поврзани едни со други. Податоците за кои се формира филогенетско дрво постојано се собираат, бидејќи научниците откриваат нови видови, нови методи за споредување на видовите едни со други и нови критериуми за споредба, така што секогаш се појавуваат нови хипотези и дрвото - барем некои од гранките негово - соодветно се менува.
Ако долго време научниците имаа само морфо-анатомски критериуми за споредување на видовите, од средината на дваесеттиот век влегоа во игра генетски податоци, што доведе до пресврт на некои хипотези, појава на нови и реализација нови модели на филогенетско дрво на живи суштества.
Во 1970-тите, генетичарите од Универзитетот во Илиноис, предводени од Карл Воез, започнаа да споредуваат фрагменти од генетски материјал од голем број видови и, врз основа на нив, исцртаа цело дрво на животот. Нивната работа ја продолжи, меѓу другите, од 1997 година, Норман Пејс од Универзитетот во Колорадо.
Според нив, сите форми на живот се состојат од три главни гранки на филогенетското дрво, наречени домени, на повисоко ниво од кралствата.
еукариотите вклучуваат животни, растенија, габи и протозои. Сите овие форми на живот, колку и да се различни, сепак имаат многу заеднички карактеристики, од кои најважно е постоењето на јадро кое содржи генетски материјал во форма на ДНК организирано во компактна форма наречена хроматин (комбинација на ДНК со одредени протеини).
Друга главна гранка се бактериите; немаат јадро - нивниот генетски материјал формира бактериски хромозом кој плови во цитоплазмата - а копирањето на генетските информации се врши со помош на ензими различни од оние на еукариотите.
третата гранка се нарекува Археа; Додека не беше детално проучен од Карл Воез, се сметаше дека археите се вид на бактерија (како нив, тие биле прокариоти, што значи дека немале јадро да го содржат генетскиот материјал), освен што произведувале метан и живееле во мочуриштата. и на други „чудни“ места. Но, кога Воес ја спореди археата со другите живи видови, тој откри дека археата има свои специфични карактеристики, како што се одредени видови молекули во мембраните. (Подоцна, беше откриено дека лаковите не живеат само на чудни места, во екстремни средини, бидејќи тие беа откриени во сите видови живеалишта, вклучувајќи го и човечкото тело, во цревниот микробиом.)
Затоа имаме работа со филогенетско дрво нацртано врз основа на генетските карактеристики на живите суштества и кое ги дели животните форми во три главни категории, три домени: еукариоти, бактерии, археи.
Хипотезата за трите домени доби засилување со текот на годините кога беа откриени нови видови. Но, во еден момент, на виделина излегоа некои компликации.
Прво, откриено е дека одредени гени не секогаш остануваат на гранката на која првично биле поставени, но можат да мигрираат. ДНК-фрагменти од еден вид можат да преминат на други видови; ова е, на пример, отпорност на антибиотици. Во човечкото црево, каде што има исклучително голема и разновидна популација на микроорганизми, гените кои ја одредуваат отпорноста на антибиотици можат да преминат од еден вид на бактерија во друг. Некои научници веруваат дека овој трансфер на гени спречува правилно реализирање на дрво во претставата на еволуцијата. Други веруваат дека циркулацијата на одредени гени од еден вид во друг нема негативно влијание врз исправноста на хипотезата за трите домени.
Втора компликација е контроверзноста околу бројот на главни гранки. Постојат навистина три области, три големи гранки… или само две?
Првиот кој ја унапреди идејата беше Lakeејмс Лејк од UCLA во 1984 година. Тој ги испита клеточните органи наречени рибозоми, кои се „фабрики за протеини“ на клетката. Открил дека рибозомите на еукариотите се слични на одредени видови археи, што укажува на постоење на сродство. (Значи, од таа перспектива, ние луѓето ќе бидеме еден вид архи.)
Новите истражувачки откритија во оваа област неодамна се појавија во трудот објавен во Зборникот на кралското друштво од Мартин Ембли од Универзитетот во ofукасл и неговите колеги.
Тие во својата анализа вклучија некои неодамна откриени лакови кои се доста различни од претходно познатите видови. Истражувачите споредиле 41 протеинска секвенца од сите овие видови, како и 64 гени, од различни археи и еукариоти.
Наместо да трагаат по едно филогенетско дрво, тие конструирале неколку такви дрвја засновани на проучуваните гени и протеини, а потоа ги споредиле едни со други за да најдат согласности. И тие открија дека еукариотите најдобро се вклопуваат меѓу археите, како подгрупа од нив, а не како посебна гранка.
Зошто е ова важно? Бидејќи еукариотските организми (чиј дел е човечкиот вид) потекнуваат од примитивната археа, можеме, проучувајќи ја архејата, да разбереме некои од клучните фази што доведоа до појава на еукариоти. На пример, нашите клетки имаат интрацелуларен скелет, еден вид микроскопско „засилување“ што ја одржува нивната структура. Неодамна, научниците откриле во археата две од компонентите на интрацелуларниот скелет пронајдени кај луѓето: актин и тубулин. Исто така е пронајден во археа, хроматин, комбинација на ДНК и протеини кои ги стабилизираат и компактираат ДНК насоките и за долго време се сметаше дека се специфични за еукариотите.
Со други зборови, многу од карактеристиките на еукариотите се појавија многу порано отколку што мислев, приближно. 2 милијарди години, во примитивните лакови и останаа до денес, кај денешните архаични видови.
Следно, има научници кои го поддржуваат моделот на 3-те домени - археи, бактерии, еукариоти - и други кои бараат - и наоѓаат - докази за единството помеѓу еукариотите и археите. Контроверзноста останува отворена, а дрвото на животот е далеку од тоа да ја добие својата конечна форма.