DNA ed evoluzione

L'acido desossiribonucleico (DNA) è il modello per tutte le caratteristiche ereditate negli esseri viventi. È una sequenza molto lunga, scritta in codice, che deve essere trascritta e tradotta prima che una cellula possa produrre le proteine ​​essenziali per la vita. Qualsiasi tipo di cambiamento nella sequenza del DNA può portare a cambiamenti in quelle proteine ​​e, a loro volta, possono tradursi in cambiamenti nei tratti che quelle proteine ​​controllano. I cambiamenti a livello molecolare portano alla microevoluzione di specie.

Il codice genetico universale

Il DNA negli esseri viventi è altamente conservato. Il DNA ha solo quattro basi azotate che codificano per tutte le differenze negli esseri viventi sulla Terra. Adenina, citosina, guanina e timina si allineano in un ordine specifico e un gruppo di tre, o un codone, codifica per uno dei 20 aminoacidi trovati sulla Terra. L'ordine di quegli aminoacidi determina quale proteina viene prodotta.

Abbastanza sorprendentemente, solo quattro basi azotate che producono solo 20 aminoacidi rappresentano tutta la diversità della vita sulla Terra. Non è stato trovato nessun altro codice o sistema in nessun organismo vivente (o una volta vivente) sulla Terra. Gli organismi dai batteri agli umani ai dinosauri hanno tutti lo stesso sistema DNA di un codice genetico. Ciò può indicare l'evidenza che tutta la vita si è evoluta da un unico antenato comune.

Cambiamenti nel DNA

Tutte le cellule sono abbastanza ben equipaggiate con un modo per controllare una sequenza di DNA per errori prima e dopo la divisione cellulare o la mitosi. La maggior parte delle mutazioni o cambiamenti nel DNA vengono catturati prima che vengano fatte copie e quelle cellule vengano distrutte. Tuttavia, ci sono momenti in cui piccole modifiche non fanno molta differenza e passano attraverso i punti di controllo. Queste mutazioni possono accumularsi nel tempo e cambiare alcune delle funzioni di quell'organismo.

Se queste mutazioni si verificano nelle cellule somatiche, in altre parole, nelle normali cellule del corpo adulto, allora questi cambiamenti non influiscono sulla prole futura. Se le mutazioni si verificano nei gameti o nelle cellule sessuali, tali mutazioni vengono trasmesse alla generazione successiva e possono influire sulla funzione della prole. Queste mutazioni del gamete portano alla microevoluzione.

Prove per l'evoluzione

Il DNA è stato compreso solo nell'ultimo secolo. La tecnologia sta migliorando e ha permesso agli scienziati non solo di mappare interi genomi di molte specie, ma usano anche i computer per confrontare quelle mappe. Immettendo le informazioni genetiche di diverse specie, è facile vedere dove si sovrappongono e dove ci sono differenze.

Quanto più strettamente le specie sono correlate all'albero filogenetico della vita, tanto più le loro sequenze di DNA si sovrapporranno. Anche le specie molto distanti avranno una certa sovrapposizione di sequenze di DNA. Alcune proteine ​​sono necessarie anche per i processi più elementari della vita, quindi quelle parti selezionate della sequenza che codificano per quelle proteine ​​saranno conservate in tutte le specie sulla Terra.

Sequenziamento e divergenza del DNA

Ora che l'impronta digitale del DNA è diventata più semplice, economica ed efficiente, è possibile confrontare le sequenze di DNA di un'ampia varietà di specie. In effetti, è possibile stimare quando le due specie si sono discostate o ramificate attraverso la speciazione. Maggiore è la percentuale di differenze nel DNA tra due specie, maggiore è la quantità di tempo in cui le due specie sono state separate.

Questi "orologi molecolari" possono essere utilizzati per colmare le lacune della documentazione fossile. Anche se mancano collegamenti all'interno della linea temporale della storia sulla Terra, l'evidenza del DNA può fornire indizi su ciò che è accaduto in quei periodi di tempo. Mentre in alcuni punti eventi di mutazione casuali possono eliminare i dati dell'orologio molecolare, è ancora una misura abbastanza accurata di quando le specie divergevano e divennero nuove specie.