공통 혈통

Common descent
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시리즈의 일부
진화생물학
Darwin's finches by Gould.jpg
존 굴드의 다윈 핀치
프로세스와 결과
자연사
진화론의 역사
필드 및 응용 프로그램
사회적 영향

진화 생물학에는 공통 조상이 개념 적용 가능한 2종 이상의 한 종은 그 조상 나중에 시간에.현대 진화 [1][2][3][4]생물학에 따르면, 모든 생명체는 사실 지구상의 모든 생명체의 마지막 보편적인 공통 조상이라고 흔히 언급되는 독특한 조상의 후손이다.

공통 혈통은 여러 종이 단일 조상 개체군으로부터 파생되는 종분화의 영향이다.두 종이 공통적으로 가지고 있는 조상 개체수가 최근일수록, 그들은 더 밀접하게 연관되어 있다.현재 살아있는 모든 유기체의 가장 최근의 공통 조상은 약 39억 [5][6]년 전에 살았던 마지막 보편적인 [3]조상이다.지구상에 생명체가 존재한다는 가장 초기의 두 가지 증거는 그린란드[7] 서부에서 발견된 37억 년 된 변형된 퇴적암에서 발견된 흑연과 호주 서부에서 [8][9]발견된 34억 8천만 년 된 사암에서 발견된 미생물 매트 화석이다.지구상의 모든 현재 살아 있는 유기체 공통된 유전적 유산, 비록 실질적인 수평적 유전자 전달의 조기 진화 중에 제안 생활의monophyly(단일 조상)에 관한 질문에 이어졌다.유전자의[3]6,331 그룹은 모든 생명체에게 일반적인; 이러한 단일 일반적인 ancesto에서 때문이었다는 것으로 밝혀졌다.6억 5천만 년 전 선캄브리아기에 [10][11]살았던 r.

진화 과정을 통한 보편적 공통 혈통은 영국의 박물학자 찰스 다윈이 1859년 저서 '종의 기원:

생명체의 이 관점에는 여러 가지 힘이 원래 몇 가지 형태 또는 하나의 형태로 불어넣어진 장엄함이 있습니다. 그리고 이 행성은 고정된 중력의 법칙에 따라 순환하는 동안, 너무나 단순한 시작부터 가장 아름답고 가장 멋진 형태들이 진화해 왔고,[12] 또 발전하고 있습니다.

역사

다음 항목도 참조하십시오.진화사상의 역사

모든 생물(과학에 의해 무생물로 간주되는 것 포함)이 연관되어 있다는 생각은 [13]전 세계의 많은 토착 세계관에서 반복되는 주제이다.나중에, 1740년대에, 프랑스의 수학자 피에르 루이 모페르튀이는 모든 유기체가 공통의 조상을 가지고 있고, 무작위 변이와 [14][15]자연 선택을 통해 분리되었다는 생각에 도달했다.모페르튀이는 에사이 드 코스몰로지(1750)에서 다음과 같이 언급했다.

자연생산의 우연한 조합에서는 어느 정도의 적응이 존재하는 조직에서는 그 생물들만이 살아남을 수 있기 때문에, 그러한 적응이 실제로 현재 존재하는 모든 종에서 발견된다는 사실에는 특별한 것이 없다고 말할 수 없을까?우연은 엄청난 수의 개체들을 만들어냈다고 말할 수 있다; 이들 중 적은 부분은 동물의 장기가 그들의 요구를 충족시킬 수 있는 방식으로 조직되었다.훨씬 더 많은 수가 적응도 질서도 없었다; 이것들은 모두 죽었다…그러므로 오늘날 우리가 보는 종족은 맹목적인 운명이 만들어 [16]낸 모든 종족의 극히 일부에 불과하다.

1790년, 철학자 임마누엘 칸트는 크리틱 데 우르텔스크래프트에서 동물 형태의 유사성은[a] 공통의 원형을 의미하며, 따라서 공통의 [17]부모를 의미한다고 썼다.

1794년 찰스 다윈의 할아버지 에라스무스 다윈은 이렇게 물었다.

지구가 존재하기 시작한 이후, 아마도 인류의 역사가 시작되기 수백만 년 전에, 지구가 존재하기 시작한 이후, 모든 온혈 동물이 하나의 살아있는 필라멘트에서 발생했다고 상상하는 것은 너무 대담할 것이다.새로운 성향을 수반하는 새로운 부분을 획득하는 힘, 초조함, 감각, 의지 및 연상에 의해 지시되는 힘, 그래서 그 고유의 활동에 의해 계속 개선되는 능력을 가지고, 그리고 그 개선을 후세에 세대에 의해 물려주는 힘을 가진, 동물성으로 끝나는 위대한 첫 번째 원인.끝부분?[18]

종의 기원(On the Origin of Classion)에서 표현된 공통 혈통에 대한 찰스 다윈의 견해는 모든 생명체에 대해 하나의 조상만이 존재할 가능성이 높다는 것이었다.

그러므로 나는 유추에서 아마도 지구상에 살아온 모든 유기체들은 생명이 처음 [19]불어넣어진 하나의 원시적인 형태에서 유래했을 것이라고 추론해야 한다.

하지만 그는 "아날로그학은 저를 한 걸음 더 나아가게 할 것입니다. 즉, 모든 동물과 식물은 하나의 원형에서 유래했다는 믿음으로 이끌 것입니다.하지만 유추는 기만적인 길잡이일 수 있다.그리고 다음 [20]판에서 그는 오히려 이렇게 주장한다.

"우리는 가장 단순한 기관과 가장 완벽한 기관 사이에 있을 수 있는 모든 과도기적 변화를 알 수 없습니다. 오랜 세월 동안 우리가 모든 다양한 분배 방법을 알고 있다고, 또는 지질 기록이 얼마나 불완전한지를 알고 있다고 속일 수는 없습니다.이 몇 가지 어려움은 심각하지만, 내 판단으로는 그것들은 이후에 변형된 소수의 창조된 형태로부터의 후손 이론을 뒤엎지 않는다."

다윈의 [21]출판 이후 과학계에서는 공통 혈통이 널리 받아들여졌다.1907년, 버논 켈로그는 "실제로 어떤 박물학자도 지위와 공인된 성취도도 [22]후손설을 의심하지 않는다"고 말했다.

2008년에 생물학자 T. Ryan Gregory는 다음과 같이 언급했다.

공통 혈통에 대한 일반적인 개념과 모순되는 믿을 만한 관찰은 지금까지 발견되지 않았다.그렇다면 과학계가 진화론을 다윈 시대 이후 역사적 현실로 받아들이고 모든 [23]과학에서 가장 확실하게 확립되고 근본적으로 중요한 사실 중 하나로 간주하는 것은 놀랄 일이 아니다.

증거

상세 정보:공통 혈통의 증거

공통 생화학

알려진 모든 형태의 생명체는 동일한 기본적인 생화학적 조직에 기초한다: 단백질과 RNA 효소의 효과를 통해 DNA로 암호화되고 RNA로 변환된 유전 정보는 ATP, NADPH 및 기타 에너지원으로서 (매우 유사한) 리보솜에 의해 단백질로 변환된다.시토크롬 c와 같이 널리 공유되는 물질의 작은 배열 차이 분석은 보편적 공통 [24]강하를 더욱 뒷받침한다.약 23개의 단백질은 모든 유기체에서 발견되며, DNA 복제와 같은 핵심 기능을 수행하는 효소 역할을 한다.그러한 효소 한 세트만이 존재한다는 사실은 단일 [3][25]조상에 대한 설득력 있는 증거이다. 모든 살아있는 동물들에게 공통된 6,331개의 유전자가 확인되었다; 이것들은 6억 5천만 년 전에 [10][11]선캄브리아에 살았던 단일 공통 조상에서 생겨났을지도 모른다.

공통 유전자 코드

상세 정보:유전자 코드
아미노산 무극성의 북극의 기본의 산성의 코돈 정지
표준 유전자 코드
첫 번째
기초		 2루
T C A G
T TTT 페닐
알라닌 		TCT 세린 TAT 티로신 TGT 시스테인
TTC TCC TAC TGC
TTA 류신 TCA TAA 이제 그만 TGA 이제 그만
TTG TCG 태그 이제 그만 TGG 트립토판
C CTT CCT 프롤린 고양이 히스티딘 CGT 아르기닌
CTC CCC CAC CGC
CTA CCA CAA 글루타민 CGA
CTG CCG CAG CGG
A ATT 이소류신 행동하다 트레오닌 공중 강습 훈련 아스파라긴 항글로불린 검사 세린
ATC ACC AAC AGC
ATA ACA 아 리신 AGA 아르기닌
항흉선 세포 글로불린 메티오닌 ACG AAG AGG
G 포도당 내용력 시험 발린. GreenwichCivilTime그리니치 상용 시간 알라닌 개트 아스파르트
산성의 		GGT 글리신
GTC GCC GAC GGC
GTA GCA GAA 글루타민
산성의 		GGA
GTG GCG 입을 다물다 GGG

유전자 코드(DNA 정보가 아미노산, 즉 단백질로 변환되는 "번역표")는 박테리아와 고세균에서 동물과 식물에 이르기까지 알려진 모든 생명체에서 거의 동일합니다.이 코드의 보편성은 일반적으로 생물학자들에 의해 보편적 공통 [24]혈통을 지지하는 결정적인 증거로 간주된다.

코돈(DNA 세쌍둥이)이 아미노산에 매핑되는 방법은 매우 최적화되어 있는 것으로 보인다.리처드 Egel은 특히 소수성(무극성) 측쇄가 잘 조직되어 있으며, 이는 초기 유기체가 에너지 [26]전달을 위한 필수 전자 교환(redox) 반응을 지원할 수 있는 발수 영역을 가진 펩타이드를 만들 수 있게 했다고 주장한다.

선택적으로 중립적인 유사성

적응적 관련성이 없는 유사성은 수렴 진화에 의해 설명될 수 없으며, 따라서 보편적 공통 혈통에 대한 설득력 있는 지지를 제공한다.그러한 증거는 두 가지 영역에서 나왔다: 아미노산 배열과 DNA 배열.동일한 3차원 구조를 가진 단백질은 동일한 아미노산 서열을 가질 필요가 없다; 서열 사이의 무관한 유사성은 공통의 혈통에 대한 증거이다.경우에 따라서는 동일한 아미노산을 중복 코드하는 여러 코돈(DNA 세쌍둥이)이 있습니다.많은 종들이 하나 이상의 코돈으로 대표될 수 있는 아미노산을 특정하기 위해 같은 장소에서 같은 코돈을 사용하기 때문에, 그것은 그들이 최근의 공통 조상을 공유한다는 증거이다.만약 아미노산 배열이 다른 조상으로부터 온 것이라면, 그들은 중복된 코돈에 의해 코드화 되었을 것이고, 정확한 아미노산이 이미 존재했을 것이기 때문에, 자연 선택은 코돈에 어떠한 변화도 일으키지 않았을 것이다, 비록 많은 시간이 있었지만.유전적 표류는 코돈을 바꿀 수 있지만, 전체 시퀀스의 모든 중복 코돈을 여러 계통에 걸쳐 정확하게 일치시킬 가능성은 매우 낮다.마찬가지로, 공유된 뉴클레오티드 배열은, 특히 인트론이나 유사 유전자의 위치와 같이 명백히 중립적인 경우, 공통 [27]조상에 대한 강력한 증거를 제공한다.

기타 유사점

생물학자들은[quantify] 종종 위에 열거된 보다 설득력 있는 증거에 대한 뒷받침 증거로 세포 생활의 많은 측면의 보편성을 지적한다.이러한 유사성은 에너지 운반체 아데노신 삼인산(ATP)과 단백질에서 발견되는 모든 아미노산이 왼손잡이임을 포함한다.하지만, 이러한 유사점들이 보편적인 공통의 혈통을 통해서가 아니라 물리학과 화학의 법칙 때문에 생겨났고, 따라서 수렴 진화를 초래했을 가능성이 있다.이와는 대조적으로, 특히 회전하는 요소들이 막에 어떻게 결합되어 있는지, 모든 살아있는 유기체에 걸쳐 막 통과 ATPase의 중심 소단위들에 대한 호몰로지에 대한 증거가 있다.이것은 비록 원시 막이 반투과성이고 나중에 현대 박테리아의 막으로 진화했을 수도 있지만,[28] LUCA가 세포 유기체라는 가정을 뒷받침한다.

계통수

BacteriaArchaeaEukaryotaAquifexThermotogaBacteroides–CytophagaPlanctomyces"Cyanobacteria"ProteobacteriaSpirochetesGram-positivesChloroflexiThermoproteus–PyrodictiumThermococcus celerMethanococcusMethanobacteriumMethanosarcinaHaloarchaeaEntamoebaeSlime moldsAnimalsFungiPlantsCiliatesFlagellatesTrichomonadsMicrosporidiaDiplomonads
리보솜 RNA 유전자에 기초한 계통수는 모든 생물의 단일 기원을 암시한다.
주요 기사:계통수
다음 항목도 참조하십시오.생명의 나무 (생물학)

또 다른 중요한 증거는 모든 살아있는 종들의 제안된 분할과 공통 조상을 나타내는 상세한 계통수(즉, 종의 "유전자 나무")로부터 나온 것이다.2010년, 더글러스 L.Theobald는 이용 가능한 유전자 [3]데이터에 대한 통계 분석을 발표했으며, 이를 계통수에 매핑하여 "생명의 [4]통일성에 대한 공식적인 테스트를 통해 강력한 양적 뒷받침"을 제공했다.

전통적으로, 이 나무들은 모양, 태아학 등과 같은 형태학적 방법을 사용하여 만들어졌다.최근에는 유전자 염기서열과 단백질 염기서열 간의 유사성과 차이점을 바탕으로 분자 데이터를 이용해 이 나무들을 만드는 것이 가능해졌다.대부분의 유전자 변이가 외부 형태학에 영향을 미치지 않음에도 불구하고 이러한 모든 방법은 본질적으로 유사한 결과를 낳는다.서로 다른 유형의 정보에 기초한 계통수가 서로 일치한다는 것은 진짜 근본적인 공통 [29]혈통의 강력한 증거이다.

잠재적인 이의

2005년 생명의 나무는 많은 수평적 유전자 이식을 보여주며, 이는 여러 가지 가능한 기원을 암시한다.

유전자 교환 구름 계통학적 분석

상세 정보:수평 유전자 이동

Theobald는 상당한 수평적 유전자 이동이 초기 진화 과정에서 일어났을 수 있다고 언급했다.오늘날 박테리아는 먼 친척 혈통 사이에서 유전자 교환이 가능한 상태로 남아 있다.이것은 게놈의 유사성이 공통의 조상을 의미한다는 계통학 분석의 기본적인 가정을 약화시킨다. 왜냐하면 충분한 유전자 교환은 그들이 조상을 공유하든 그렇지 않든 간에 그들의 게놈의 많은 부분을 공유할 수 있게 하기 때문이다.이것은 생명의 [3]단일 조상에 대한 질문으로 이어졌다.하지만, 생물학자들은 전혀 관련이 없는 원시 유기체가 유전자를 교환했을 가능성은 매우 낮다고 생각한다. 왜냐하면 그들의 다른 코딩 메커니즘은 기능하는 시스템이 아닌 가블만을 야기했을 것이기 때문이다.하지만, 나중에, 모든 유기체들은 모두 같은 방식으로 작용한 유전자를 쉽게 공유할 수 있었고,[3] 그들이 가지고 있는 것으로 보인다.

수렴 진화

상세 정보:수렴 진화

초기 유기체가 유사한 생화학이 수렴적으로 진화하도록 동일한 환경 조건에 의해 추진되었다면, 그들은 독립적으로 유사한 유전자 서열을 획득했을 것이다.이에 따라 Theobald의 "공식 테스트"는 수렴을 고려하지 않았다는 이유로 요네자와 다카히로(Yonezawa)와[30] 동료들로부터 비판을 받았다.그들은 Theobald의 테스트가 경쟁하는 가설들을 구별하기에 불충분하다고 주장했다.Theobald는 그의 테스트가 계통학적 구조와 단순한 배열 유사성을 구별한다고 주장하면서 이 주장에 대해 그의 방법을 옹호했다.따라서, Theobald는 그의 결과가 "진짜 보편적으로 보존된 단백질은 상동성"[31][32]이라고 주장했다.

「 」를 참조해 주세요.

참고 문헌

메모들

  1. ^ 지금은 호몰로지라고 하죠

레퍼런스

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외부 링크