DNA en evolutie

Deoxyribonucleïnezuur (DNA) is de blauwdruk voor alle overgeërfde kenmerken in levende wezens. Het is een heel lange reeks, geschreven in code, die moet worden getranscribeerd en vertaald voordat een cel de eiwitten kan maken die essentieel zijn voor het leven. Elke vorm van veranderingen in de DNA-sequentie kan leiden tot veranderingen in die eiwitten, en op hun beurt kunnen ze zich vertalen in veranderingen in de eigenschappen die die eiwitten beheersen. Veranderingen op moleculair niveau leiden tot micro-evolutie van soorten.

De universele genetische code

Het DNA in levende wezens is zeer geconserveerd. DNA heeft slechts vier stikstofbasen die coderen voor alle verschillen in levende wezens op aarde. Adenine, cytosine, guanine en thymine staan ​​in een specifieke volgorde en een groep van drie, of een codon, codeert voor een van de 20 aminozuren die op aarde worden gevonden. De volgorde van die aminozuren bepaalt welk eiwit wordt gemaakt.

Opmerkelijk genoeg zorgen slechts vier stikstofbasen die slechts 20 aminozuren vormen voor alle diversiteit van het leven op aarde. Er is geen andere code of systeem gevonden in enig levend (of ooit levend) organisme op aarde. Organismen van bacteriën tot mensen tot dinosaurussen hebben allemaal hetzelfde DNA-systeem als een genetische code. Dit kan erop wijzen dat al het leven is geëvolueerd van een gemeenschappelijke voorouder.

Veranderingen in DNA

Alle cellen zijn behoorlijk goed uitgerust met een manier om een ​​DNA-sequentie te controleren op fouten voor en na celdeling of mitose. De meeste mutaties, of veranderingen in DNA, worden gevangen voordat kopieën worden gemaakt en die cellen worden vernietigd. Er zijn echter momenten waarop kleine veranderingen niet zoveel uitmaken en de controlepunten passeren. Deze mutaties kunnen na verloop van tijd oplopen en sommige functies van dat organisme veranderen.

Als deze mutaties plaatsvinden in somatische cellen, met andere woorden, normale volwassen lichaamscellen, dan hebben deze veranderingen geen invloed op toekomstige nakomelingen. Als de mutaties plaatsvinden in gameten of geslachtscellen, worden deze mutaties doorgegeven aan de volgende generatie en kunnen ze de functie van de nakomelingen beïnvloeden. Deze gamete-mutaties leiden tot micro-evolutie.

Bewijs voor evolutie

DNA is pas de afgelopen eeuw duidelijk geworden. De technologie is verbeterd en heeft het wetenschappers mogelijk gemaakt om niet alleen hele genomen van veel soorten in kaart te brengen, maar ze gebruiken ook computers om die kaarten te vergelijken. Door genetische informatie van verschillende soorten in te voeren, is het gemakkelijk om te zien waar ze elkaar overlappen en waar er verschillen zijn.

Hoe nauwer de soorten verwant zijn aan de fylogenetische levensboom, hoe nauwer hun DNA-sequenties zullen overlappen. Zelfs zeer verre verwante soorten zullen enige mate van overlapping van DNA-sequenties hebben. Bepaalde eiwitten zijn nodig voor zelfs de meest basale processen van het leven, dus die geselecteerde delen van de reeks die coderen voor die eiwitten zullen in alle soorten op aarde worden bewaard.

DNA-sequentiebepaling en divergentie

Nu DNA-vingerafdrukken eenvoudiger, kosteneffectiever en efficiënter zijn geworden, kunnen de DNA-sequenties van een grote verscheidenheid aan soorten worden vergeleken. In feite is het mogelijk om te schatten wanneer de twee soorten door speciatie zijn afgeweken of vertakt. Hoe groter het percentage verschillen in het DNA tussen twee soorten, hoe groter de tijd dat de twee soorten gescheiden zijn geweest.

Deze "moleculaire klokken" kunnen worden gebruikt om de gaten in het fossielenbestand te vullen. Zelfs als er ontbrekende schakels zijn binnen de tijdlijn van de geschiedenis op aarde, kan het DNA-bewijs aanwijzingen geven over wat er tijdens die tijdsperioden is gebeurd. Hoewel willekeurige mutatiegebeurtenissen op sommige punten de moleculaire klokgegevens kunnen weggooien, is het nog steeds een vrij nauwkeurige meting van wanneer soorten uiteen liepen en nieuwe soorten werden.