Жизнь на Земле предпочитает эволюцию креационизму

2014-09-16 Джон Лонг

Жизнь на Земле предпочитает эволюцию креационизму

Теория эволюции Чарлза Дарвина, впервые опубликованная в 1859 г., предложила смелое новое представление о том, как произошли растения и животные и является фундаментом для медицинских и биологических исследований сегодня. Но она всё еще подвергается нападкам креационистов в различных частях мира, особенно в США, Индонезии и на Ближнем Востоке.

Возможно, три мощнейших способа проверить эволюцию, это сравнительная геномикаopen in new window, гены семейства гомеобоксopen in new window, ископаемые переходных формopen in new window. [1][2][3]

В совокупности это обеспечивает надёжное свидетельство эволюции как теории происхождения всех жизненных форм. Позвольте мне представить недавние находки в этой области.

Геномы и эволюция

Геном - это генетический материал организма, содержащий гены и некодирующие последовательности ДНКopen in new window и РНК [4]. Первый организм, геном которого просеквенировали (определили последовательность оснований нуклеотидов) - бактериофаг (вирус бактерий). Это произошло в 1976 г. и оставалось единичным случаем до 1995, когда то же самое проделали с бактерией.

К 2003 г. человеческий геном был расшифрован усилиями крупнейшего совместно-научного проектаopen in new window [5]. Оказалось, что он состоит из 3 миллиардов пар оснований ДНК, которые кодируют 20 500 генов, примерно как у мыши. Сегодня новое поколение технологий секвенирования позволяет расшифровать индивидуальный человеческий геном примерно за 1000 долларовopen in new window.

Примерно 98,8% генов человека и шимпанзеopen in new window одинаковы [6]. Поскольку мы знаем время, с каким обычно накапливаются различные мутации между потомкамиopen in new window, можно предположить, что последний общий предок этих видов жил примерно 6-8 миллионов лет назадopen in new window [7]. Эта дата подкреплена известными ископаемымиopen in new window древних человеческих популяций и доисторических приматов.

Целакант - это примитивная кистепёрая рыба, чей геном проливает свет на раннюю эволюцию сухопутных животных. Предполагалось, что она исчезла вместе с динозаврами, пока её живой представитель не был найден вблизи Южной Африки в 1938 г.

В 2013 г. весь геном кистепёрой рыбы Латимерии (Latimeria chalumnaeopen in new window) был просеквенирован. Это живая реликвия расхождения семейства кистепёрых рыб, достигшего своего зенита около 300 миллионов лет назад. В геноме этой рыбы 19 033 гена, в числе которых общими для всех позвоночных являются 251. Сравнительные позиции 100 581 аминокислот были проанализированы на максимальное сходство, в результате чего открылась филогения (эволюционная история видов), показывающая предполагаемые межвидовые связи, подтверждаемые данными ископаемыхopen in new window. Доказано, что целаканты отошли от древа позвоночных до происхождения двоякодышащих и тетрапод (позвоночные с четырьмя конечностями). [8]

Недавно расшифровали полные геномы рыб данио-рерио, фугу, камбалы, слоновой акулы, шимпанзе, утконоса, крысы, курицы, собаки, лошади, опоссума и кенгуру наряду с многими беспозвоночными (например фруктовыми мушками) и микроорганизмами. Всякий раз, когда расшифровывается полный геном, определяется его генетическое разнообразие, компоновка комплекса белков может сравниваться с другими, известными ранее образцами и на этой основе делается эволюционная гипотеза о степени сродстваopen in new window.

Если сравнивать полученные результаты со всеми известными данными анатомии организмовopen in new window, они всегда подтверждают теорию эволюции.

(От переводчика: можете на досуге заняться сравниванием нуклеотидных последовательностей многих уже на сегодня известных организмов с помощью инструмента BLASTopen in new window, доступного на сайте Национального центра биотехнологической информацииopen in new window. На последнем так же находится современный общедоступный "генбанк" всех организмов. Введя название вида в поиск на сайте, вы получите всю известную информацию о нём, начиная с генов, белков и заканчивая сотнями статей учёных).

undefined

Целакант Латимерия - примитивная кистепёрая рыба, живущая по сей день. Источник: John Long, Flinders University

Гомеобокс-гены и эволюция

Также известные как hox-гены, они вовлечены в развитие частей организма и являются основными «матрицами» или инструментарием, позволяющим телу строить само себя, включая остальные гены в том порядке, как следует. Нох-гены организованы вдоль хромосом в том же порядке, в каком следуют части тела, ими контролируемые.

Эволюционный смысл этих генов глубок. Они очень похожи внутри широкого круга организмов и функционируют похоже. Если вы насекомое и нуждаетесь в развитии ноги, то тогда заработает ваш ген «Shhopen in new window». Если вы позвоночное, неважно, рыба или человек, Shhopen in new window ген будет отвечать за развитие плавников или конечностейopen in new window.

Недавно было открыто, что когда рыба эволюционировала до земноводных, около 370 миллионов лет назад, трансформация рыбьего плавника в конечность наземных животных контролировалась одним и тем же процессом. Ген Shh также отвечает за развитие парных плавников у акул, демонстрируя таким образом сходство в развитии с наземными челюстными позвоночными. Также недавно исследовано, что рыбы имеют определённые гены и регуляторные структуры для формирования пальцев, но не используют их. То есть, этот этап формирования пальцев активен только как черта тетрапод. [9]

Ископаемые переходных форм и эволюция

Известные также как «утерянные звенья», они представляют собой мозаику черт, присущих двум крупным филогенетическим группам организмов, что позволяет поместить их между ними. Первым таким ископаемым был Археоптериксopen in new window, окрещённый как «первая птица», поскольку он имел перья, но сохранял скелет рептилий. Он уже фигурировал в останках животных, живших приблизительно 150 миллионов лет назад , когда никаких известных птиц не было и в помине. [10]

Сегодня из новых экстенсивных исследований Археоптерикса и динозавров тероподopen in new window известно, что это лишь один из оперённых хищных динозавров. Недавно открытый Аурорнис тоже входит в эту группу, а вообще сейчас известно 8 семейств динозавров теропод, обладающих перьямиopen in new window всех видов. По данным, полученным в процессе изучения ископаемых останков животных, понятно, что птицы эволюционировали от мелких теропод приблизительно между 180 и 160 миллионами лет назад.

Наиболее впечатляющая находка - Энтелогнатopen in new window, ископаемое, претендующее закрыть «брешь» в эволюции позвоночных. Эта панцирная рыба возрастом в 425 миллионов лет обладает нижней челюстью и угловатыми чешуйками на горле подобно костным рыбам (osteichthyan). Недавние работы 2009 г. показывают, что панцирные не являются однородной группойopen in new window, а имеют несколько ответвлений в эволюционном дереве с более высокими ответвлениями приближенными к живым рыбам. [11]

undefined

Панцирная рыба Энтелогнат - наиболее примитивное позвоночное, обладающее современным сочетанием челюсти и лицевых костей. Источник: Brian Choo

Энтелогнат появился гораздо раньше, чем основная масса панцирных, что подразумевает, что значительная диверсификация этой группы произошла сразу после её возникновения около 440 миллионов лет назад. Только 5 лет назад самая старая известная в мире костная рыба Гуюopen in new window была найдена в тех же залежах в Юннане ( Китай), где был найден и Энтелогнат.

Настоящим сюрпризом стало то, что эта древняя костная рыба имела шипы спереди своих плавников и костных чешуек, формирующих твёрдый панцирь вокруг тела. Это черта как панцирных так и других ранних челюстных позвоночныхopen in new window.

Сейчас благодаря таким ископаемым мы знаем, что лопастные рыбы (sarcopterygains) появились ранее первых кистепёрых рыб (actinopterygians).

Другой поистине впечатляющей переходной формой стала найденная в последние годы кистепёрая рыба Tiktaalikopen in new window, жившая около 375 миллионов лет назад там, где сегодня находится Канада. Это была четвероногая рыба с черепом, идентичным ранним амфибиям, но имеющая лучевые плавники вместо конечностей. [12] Как и в случае с Арехеоптериксом и другими ископаемыми переходными формамиopen in new window, от вас может зависеть, где она займет место на древе жизни. Кто-то видит в ней «рыбу с лапами», а кто-то амфибию с плавниками.

Tiktaalikopen in new window ярко демонстрирует промежуточную эволюционную стадию, когда развитые кистепёрые рыбы приобрели большинство анатомических черт необходимых для становления амфибиями.

undefined

Переход от рыб к амфибиям наглядно показан на этих ископаемых формах Позднего Девона. Кистепёрая рыба Tiktaalikopen in new window (слева) имела лучевые плавники на конечностях, в то время как Acanthostega (справа) - ранняя амфибия - обладал пальцами. Черепа почти идентичны. Источник: John Long, Flinders University

Таким образом, имеем ископаемые свидетельства

Пожалуй, сильнейшим доказательством эволюции сегодня являются сотни миллионов ископаемых, содержащихся в музеях и прочих коллекциях всего мира.

В музее Пейджopen in new window Лос-Анджелеса около 3,5 миллиона ископаемых костей в одном здании и это один из сотен и тысяч музеев, университетов, геологических станций и приватных коллекций ископаемых по всему миру.

Если бы хоть одно из них было найдено вопреки прогнозируемой стратиграфической позицииopen in new window - это могло бы развенчать эволюцию. Находки млекопитающих в Кембрийский период или динозавров в Девонский могли бы сразу же опровергнуть эту теорию. Но среди сотен миллионов ископаемых образцов изученных по сей день, ни одна не принадлежит тому горному слою, которому не должна бы принадлежать согласно теории эволюции.

Сегодня можно бесспорно положиться на эволюцию. Если бы это было не так, то нам бы не удалось добывать природные залежи газа и нефти, используемые нами в повседневности.

  1. http://www.e-reading.me/chapter.php/1001896/92/Tarantul_Vyacheslav_-_Genom_cheloveka__Enciklopediya_napisannaya_chetyrmya_bukvami.htmlopen in new window

  2. http://humbio.ru/humbio/hombase/0001e5d3.htmopen in new window

  3. http://www.avifarm.ru/page.php?al=perehodnijeformyopen in new window

  4. http://elementy.ru/trefil/67open in new window

  5. http://elementy.ru/trefil/21149open in new window

  6. http://antropogenez.ru/article/75/open in new window

  7. http://elementy.ru/trefil/75open in new window

  8. http://www.popmech.ru/science/14060-doistoricheskiy-genom-tayny-latimerii/open in new window

  9. http://www.nkj.ru/archive/articles/24070/open in new window

  10. http://www.dinopedia.ru/dinosaur.php?id=96open in new window

  11. http://devonian.ucoz.ru/publ/ehntelognat_perepisannaja_istorija_v_licakh/1-1-0-90open in new window

  12. https://ru.wikipedia.org/wiki/Тиктааликopen in new window

Оригинал опубликован на сайте The Conversationopen in new window

Перевод с англ.: Искатель

Последниее изменение: