Найти тему
Научный Гид

Филогенез. Способо сравнения генов одного вида с генами другого вида

https://cdn.pixabay.com/photo/2016/05/12/21/01/dna-1388696_960_720.jpg
https://cdn.pixabay.com/photo/2016/05/12/21/01/dna-1388696_960_720.jpg

Какой лучший способ определять филогенез, т. е. эволюционное происхождение вида? Один из способов состоит в сравнении генов данного вида с генами других видов. При этом предполагается, что для любых двух видов после разветвления общей линии эволюционного развития разница между их генами будет расти с некой постоянной скоростью вследствие случайных мутаций.

Ч. Сибли из Университета шт. Сан-Франциско и Дж. Олквист из Университета шт. Огайо, известные своими работами по применению этого подхода, называемого методом молекулярных часов, изучали в основном филогенез птиц. Базируясь на результатах тысяч экспериментов, полученных в 70-х и в начале 80-х годов, они попытались «срубить» эволюционные древа, построенные другими орнитологами, как правило, путем сравнения анатомических особенностей, и составить собственную довольно сложную схему эволюции, сопоставляя молекулярные различия видов.

Позже (правда, уже на гораздо меньшем экспериментальном материале) Сибли и Олквист пересмотрели представления об эволюции человекообразных приматов. Они пришли к выводу, что человек и шимпанзе являются ближайшими родственниками друг друга и что горилла отделилась от общего эволюционного ствола раньше их. Результаты предшествующих исследований на молекулярном уровне свидетельствовали, что эти три вида разошлись одновременно. Работы Сибли и Олквиста сильно критиковались. Особенно осуждали их взгляды В. Сарич из Калифорнийского университета в Беркли, Дж. Маркс из Йельского университета и К. Шмид из Калифорнийского университета в Дейвисе, за последние два года подвергнув сомнению как методологию, так и выводы Сибли и Олквиста.

До недавнего времени критики ограничивались письмами, выступлениями на конференциях, рецензиями (материалы дискуссии появились в журналах "Тhе Scientist" в июне и "Science" в сентябре 1988 г.). Сейчас же журналы "Cladistics" и "Journal of Ниmаn Evolution" придали дискуссии более оформленный вид, напечатав статьи упомянутых трех исследователей об эволюции птиц и человекообразных приматов. Обе статьи начинаются с утверждения, что Сибли и Олквист переоценивают точность метода молекулярных часов. Этот метод основан на способности ДНК к гибридизации.

У представителей сравниваемых видов выделяют ДНК, обрабатывают ее так, чтобы двойная спираль разделилась на одиночные цепи, и одно цепочечную ДНК разных видов смешивают. Если в сравниваемых ДНК есть сходные последовательности, то комплементарные участки разных молекул объединяются и образуются гибридные двух цепочечные молекулы ДНК. Чем больше сходство между сравниваемыми ДНК, тем более прочна гибридная молекула и выше температура, при которой рвутся связи между образующими ее цепями ДНК (так называемая температура плавления). Гибридные ДНК метят радиоактивным иодом, что позволяет регистрировать кинетику плавления ДНК.

Сарич, Маркс и Шмид считают, что этот метод ненадежен и чреват ошибками. Критики также обвиняют Сибли и Олквиста в подгонке своих экспериментальных данных, мотивируя такое заявление результатами анализа части их данных, полученных через третьи руки. По мнению Сарича, некоторые из этих результатов не согласуются с тем, что опубликовано Сибли и Олквистом, причем сами данные не подтверждают предложенных ими эволюционных взаимоотношений человека, шимпанзе и гориллы, а также ряда деталей филогенеза птиц.

Сибли и Олквист признают , что изменили кое-какие «сырые» данные, но настаивают на оправданности сделанной «корректировки», следующей, как они уверяют, из их опыта по гибридизации ДНК. «Нам следовало бы сообщить об изменениях», соглашается Олквист, при этом отмечая, что с тех пор как они высказались о родстве человека и шимпанзе, многие другие исследователи пришли к такому же выводу. В качестве дополнительной проверки Сибли и Олквист заново проводят анализ данных о человекообразных приматах без «корректировки»; пока что результаты повторного анализа подтверждают сделанные ранее выводы.

Что касается птиц, Олквист допускает возможность, что некоторые из наиболее сложных разветвлений эволюционного древа, построенного им и Сибли, и в самом деле, основываются на неправильно истолкованных данных. «Мы не всегда оговаривали, какие из них предварительные, а какие окончательные», уточняет он и подчеркивает, что хотя переделывание части экспериментов может привести к иному расположению каких-то ветвей на филогенетическом древе птиц или к выявлению других взаимоотношений, но «большинство основных закономерностей останутся прежними».

Выступая перед группой аспирантов в Нью-Йоркском городском университете в декабре 1988 года, Маркс прямо заявил, что Сибли и Олквист фальсифицировали результаты. Он назвал дискуссию драмой, нарушающей чистоту эволюционной https://cdn.pixabay.com/photo/2016/05/12/21/01/dna-1388696_960_720.jpgбиологии.