Čo sú vývojové hodiny v biológii?

Evolučné hodiny sú genetické sekvencie v génoch, ktoré môžu pomôcť určiť, kedy sa v minulosti druh odchýli od spoločného predka. Existujú určité vzorce nukleotidových sekvencií, ktoré sú bežné medzi príbuznými druhmi a zdá sa, že sa menia v pravidelnom časovom intervale. Vedieť, kedy sa tieto sekvencie zmenili v porovnaní s Geologická časová stupnica môžu pomôcť určiť vek pôvodu tohto druhu a kedy dôjde k špekuláciám.

Evolučné hodiny objavili v roku 1962 Linus Pauling a Emile Zuckerkandl. Pri štúdiu aminokyselinovej sekvencie v hemoglobíne rôznych druhov. Všimli si, že sa zdá, že v fosílnych záznamoch sa v pravidelných časových intervaloch mení hemoglobínová sekvencia. To viedlo k tvrdeniu, že evolučná zmena proteínov bola počas geologického času konštantná.

Na základe týchto poznatkov môžu vedci predpovedať, kedy sa dva druhy divergujú na fylogenetickom strome života. Počet rozdielov v nukleotidovej sekvencii hemoglobínového proteínu znamená určité časové obdobie, ktoré uplynulo od rozdelenia týchto dvoch druhov od spoločného predka. Identifikácia týchto rozdielov a výpočet času môžu pomôcť umiestniť organizmy na správne miesto na fylogenetickom strome, pokiaľ ide o blízko príbuzné druhy a spoločného predka.

instagram viewer

Existujú tiež obmedzenia, koľko informácií môžu evolučné hodiny poskytnúť o akomkoľvek druhu. Väčšinu času nemôže poskytnúť presný vek ani čas, keď bol oddelený od fylogenetického stromu. Môže sa približovať iba k času relatívnemu k iným druhom toho istého stromu. Evolučné hodiny sa často stanovujú podľa konkrétnych dôkazov z fosílnych záznamov. Rádiometrické údaje o fosíliách je potom možné porovnávať s vývojovými hodinami, aby sa získal dobrý odhad veku divergencie.

Aj keď sú tieto faktory vo väčšine prípadov obmedzujúce, existujú spôsoby, ako ich štatisticky zohľadniť pri výpočte časov. Ak sa však tieto faktory začnú hrať, vývojové hodiny nie sú konštantné ako v iných prípadoch, ale sú premenlivé vo svojej dobe.

Štúdium vývojových hodín môže vedcom poskytnúť lepšiu predstavu o tom, kedy a prečo došlo k špekuláciám pre niektoré časti fylogenetického stromu života. Tieto rozdiely môžu byť schopné naznačiť, kedy nastali významné udalosti v histórii, napríklad hromadné vyhynutie.