Mi amigo, esta es una pregunta apasionante que merece muchas respuestas detalladas. No soy un biólogo evolutivo, pero mis aventuras de lectura al menos me han puesto en una posición para presentar mis 2 centavos en este asunto. ¡Así que, aquí vamos!
Para responder su pregunta sucintamente, diría que la Genética y la Sistemática Molecular vendrían a rescatarnos (¡todavía lo hacen!) Suponiendo que los fósiles no estuvieran allí / no se encontraran. Molecular Systematics es una técnica que utiliza la tasa de mutación de bio-moléculas (es decir, ADN, proteínas, etc.) para encontrar cuándo 2 organismos (o más) y divergieron. El resultado se expresa en forma de árbol filogenético. Aquí, daré ejemplos de Genética y EM para explicar cómo deducimos el grado de cercanía entre especies.
- En la EM:
- Primero hablemos de la PCR, es decir, la reacción en cadena de la polimerasa, una técnica para duplicar un fragmento de ADN en más de un millón de copias para su estudio detallado. Básicamente, ayuda a expandir la muestra. Al comparar las secuencias de ADN de los genes, es posible crear árboles filogenéticos llamados cladogramas que muestran el grado de relación entre las especies. Utilizando miles de características de datos, incluidas las secuencias de ADN de los genes, las computadoras pueden generar cladogramas. En la figura que se muestra: esta es la filogenia de las gimnospermas basada en su ADN cloroplasto. Para revisar: se extrajo el ADN del cloroplasto de las divisiones de diferencia de las gimnospermas (el ADN del cloroplasto es diferente del ADN que se encuentra en el núcleo). Luego, este ADN fue duplicado por PCR y luego examinado por diferencias en las secuencias. Menor las diferencias más cercanas a las 2 divisiones o más tarde la divergencia b / w los dos. p.ej. aquí, Taxaceae está más cerca de Cephalotaxaceae que Pinaceae.
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- Relojes moleculares: citando por qué la evolución es verdadera por Jerry Coyne – “ La teoría evolutiva predice, y
soporte de datos, la noción de que a medida que las especies divergen de su común
antepasados, sus secuencias de ADN cambian aproximadamente en línea recta con el tiempo. Podemos usar este “reloj molecular”, calibrado con ancestros fósiles de especies vivas, para estimar los tiempos de divergencia de las especies que tienen registros fósiles pobres.
Usando el reloj molecular, podemos unir las relaciones evolutivas entre las especies con los movimientos conocidos de los continentes, así como los movimientos de los glaciares y la formación de puentes terrestres genuinos como el Istmo de Panamá. Esto nos dice si los orígenes de las especies son concurrentes con el origen de nuevos continentes y hábitats. Estas innovaciones han transformado la biogeografía en una gran historia de detectives: utilizando una variedad de herramientas y hechos aparentemente desconectados, los biólogos pueden deducir por qué las especies viven donde viven. Ahora sabemos, por ejemplo, que las similitudes entre las plantas africanas y sudamericanas no son sorprendentes, ya que sus antepasados habitaron una vez un supercontinente, Gondwana, que se dividió en varias partes (ahora África, América del Sur, India, Madagascar y la Antártida). hace unos 170 millones de años “.
2. Ahora, llegamos a la parte favorita de mí: ¡Dead Genes! También se llama pseudogenes. Los genes muertos son aquellos genes que ya no están expresados o intactos. Son infames por causar atavismos.
Sí, eso es bebé con cola! Es un ejemplo perfecto de atavismo, lo que significa la reaparición de un rasgo ancestral debido al despertar de genes muertos. Pero, ¿cómo ayudan los genes muertos a encontrar ascendencia o divergencia? Para saber que nuevamente tomaremos la guía de Guruji Coyne –
El pseudogen humano más famoso es GLO, llamado así porque en
otras especies produce una enzima llamada L-gulono – „- lactona oxidasa.
Esta enzima se usa para producir vitamina C (ácido ascórbico) a partir de
Azúcar simple glucosa. La vitamina C es esencial para el metabolismo adecuado.
y prácticamente todos los mamíferos tienen el camino para lograrlo, todo, es decir,
excepto primates, murciélagos fruteros y conejillos de indias. En estas especies, la vitamina
C se obtiene directamente de sus alimentos, y las dietas normales generalmente tienen
suficiente. Si no ingerimos suficiente vitamina C, nos enfermamos: el escorbuto fue
común entre los marineros privados de frutas del siglo XIX. los
razón por la cual los primates y estos pocos otros mamíferos no hacen sus propios
La vitamina C se debe a que no es necesario. Sin embargo, la secuencia de ADN nos dice que
los primates todavía llevan la mayor parte de la información genética necesaria para hacer
vitamina.
Resulta que la vía para producir vitamina C a partir de glucosa
implica una secuencia de cuatro pasos, cada uno promovido por el producto de un
gene. Los primates y los conejillos de indias todavía tienen genes activos para el primer
tres pasos, pero el último paso, que requiere la enzima GLO, no
ocurrir: GLO ha sido desactivado por una mutación. Se ha convertido
un pseudogene, llamado ¯GLO (ψ es la letra griega psi, que significa
“seudo”). ¯GLO no funciona porque un solo nucleótido en el gen
Falta la secuencia de ADN. Y es exactamente el mismo nucleótido que es
falta en otros primates. Esto muestra que la mutación que destruyó
nuestra capacidad de producir vitamina C estaba presente en el antepasado de todos los primates,
y fue transmitido a sus descendientes. La inactivación de GLO en guinea
los cerdos ocurrieron de forma independiente, ya que implica diferentes mutaciones. Sus
Es muy probable que, dado que los murciélagos de la fruta, los cuyes y los primates obtuvieron un montón
vitamina C en su dieta, no hubo penalización por inactivar la vía
Eso lo hizo. Esto incluso podría haber sido beneficioso ya que eliminó un
proteína que podría haber sido costosa de producir.
Un gen muerto en una especie que es activo en sus parientes es evidencia de
evolución, pero hay más. Cuando miras ¯GLO en primates vivos,
descubres que su secuencia es más similar entre parientes cercanos
que entre los más distantes. Las secuencias de humanos y chimpancés
¯GLO, por ejemplo, se parecen mucho, pero difieren más del
¯GLO de orangutanes, que son parientes más distantes. Además, el
La secuencia del conejillo de indias ¯GLO es muy diferente de la de todos los primates.
Solo la evolución y la ascendencia común pueden explicar estos hechos. Todos
Los mamíferos heredaron una copia funcional del gen GLO. Unos cuarenta millones
Hace años, en el ancestro común de todos los primates, un gen que era
ya no es necesario fue desactivado por una mutación. Todos los primates heredados
Esa misma mutación. Después de que GLO fue silenciado, continuaron otras mutaciones
ocurrir en el gen que ya no se expresaba. Estas mutaciones
acumulados con el tiempo: son inofensivos si se producen en genes que son
ya muertos y pasados a especies descendientes. Desde más cerca
los parientes comparten un ancestro común más recientemente, genes que cambian en
una forma dependiente del tiempo sigue el patrón de ascendencia común, lo que lleva
a secuencias de ADN más similares en parientes cercanos que en lejanos. Esta
ocurre si un gen está muerto o no. La secuencia de ¯GLO en guinea
los cerdos son muy diferentes porque se inactivaron independientemente, en un linaje
eso ya había divergido del de los primates. Y ¯GLO no es único
al mostrar tales patrones: hay muchos otros pseudogenes de este tipo.
Fuentes
[1] [2] [3]
Notas al pie
[1] Reloj molecular
[2] Reacción en cadena de la polimerasa
[3] PCR – Reacción en cadena de la polimerasa – Tutorial animado simple
