DNA und Evolution

Desoxyribonukleinsäure (DNA) ist die Blaupause für alle vererbten Eigenschaften in Lebewesen. Es ist eine sehr lange Sequenz, die in Code geschrieben ist und transkribiert und translatiert 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 sich wiederum in Änderungen in den Merkmalen niederschlagen, die diese Proteine ​​kontrollieren. Veränderungen auf molekularer Ebene führen zur Mikroevolution von Arten.

Der universelle genetische Code

Die DNA in Lebewesen ist hoch konserviert. DNA hat nur vier stickstoffhaltige Basen, die für alle Unterschiede in 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 codiert eine von 20 Aminosäuren, die auf der Erde vorkommen. Die Reihenfolge dieser Aminosäuren bestimmt, welches Protein hergestellt wird.

Bemerkenswerterweise machen nur vier stickstoffhaltige Basen, die nur 20 Aminosäuren ergeben, die gesamte Vielfalt des Lebens auf der Erde aus. Es gab keinen anderen Code oder ein anderes System in einem lebenden (oder einmal lebenden) Organismus auf der Erde. Organismen von Bakterien über Menschen bis hin zu Dinosauriern haben alle dasselbe DNA-System wie ein genetischer Code. Dies könnte darauf hindeuten, dass alles Leben von einem einzigen gemeinsamen Vorfahren abstammt.

Veränderungen in der DNA

Alle Zellen sind ziemlich gut ausgerüstet, 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 vorkommen, mit anderen Worten, in normalen adulten Körperzellen, wirken sich diese Änderungen nicht auf zukünftige Nachkommen aus. Wenn die Mutationen in Gameten oder Geschlechtszellen vorkommen, werden diese Mutationen an die nächste Generation weitergegeben und können die Funktion der Nachkommen beeinträchtigen. Diese Gametenmutationen führen zur Mikroevolution.

Evidence for Evolution

DNA wurde erst im letzten Jahrhundert verstanden. Die Technologie hat sich verbessert und es Wissenschaftlern ermöglicht, nicht nur das gesamte Genom vieler Arten abzubilden, sondern diese Karten auch mithilfe von Computern zu vergleichen. Durch die Eingabe genetischer Informationen verschiedener Arten ist es leicht zu erkennen, wo sie sich überschneiden und wo es Unterschiede gibt.

Je enger Arten auf dem Stammbaum des Lebens verwandt sind, desto enger überlappen sich ihre DNA-Sequenzen. Selbst sehr weit entfernte verwandte Spezies weisen einen gewissen Grad an Überlappung der DNA-Sequenz auf. Bestimmte Proteine ​​werden sogar für die grundlegendsten Prozesse des Lebens benötigt, sodass die ausgewählten Teile der Sequenz, die für diese Proteine ​​kodieren, in allen Spezies auf der Erde konserviert werden.

DNA-Sequenzierung und Divergenz

Nachdem 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- oder abgezweigt sind. Je größer der Prozentsatz der Unterschiede in der DNA zwischen zwei Arten ist, desto länger sind die beiden Arten voneinander getrennt.

Mit diesen "molekularen Uhren" können Lücken im Fossilienbestand geschlossen werden. 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 geschehen ist. Während zufällige Mutationsereignisse an einigen Punkten die molekularen Uhrendaten beeinträchtigen können, ist dies immer noch ein ziemlich genaues Maß dafür, wann Arten auseinander gingen und zu neuen Arten wurden.