हम अपने विकासवादी अतीत को कैसे पुन: बनाएँ

" क्लैडिस्टिक्स " नामक दृष्टिकोण जीवित जीवों, जीवाश्म और डीएनए के साथ काम करता है।



हम कैसे जानते हैं कि जब वे पहली बार विकसित हुए थे तो आज के जीवन के रूप क्या थे? वर्षों के लिए, जीवविज्ञानी आज के जीवन रूपों के सामान्य पूर्वजों के बारे में निष्कर्ष निकाल सकते हैं, जो क्लैडिस्टिक्स पर आधारित हैं, जो कि समानता की संख्या का अनुमान लगाते हैं। इस दृष्टिकोण ने जीवाश्मों और जीवित प्राणियों के साथ काम किया, और हमें एक सामान्य पूर्वज से शुरू करते हुए, उन्हें शाखाओं वाली पदानुक्रम में वर्गीकृत करने की अनुमति दी। लेकिन आज हमारे पास हड्डी के आकार और दांतों की संख्या के बजाय डीएनए है।

हम उसके लिए एक पेड़ कैसे बनाऊं? यह पता चला है कि सामान्य क्लैडिस्टिक दृष्टिकोण भी यहां काम करता है।

cladistics

मान लीजिए हमें स्तनधारियों के पूर्वजों को समझने की जरूरत है। ऐसा करने के लिए, आपको एक अलग, लेकिन संबंधित समूह - सरीसृप स्तनधारियों के लिए उपयुक्त होना चाहिए। सरीसृप और स्तनधारियों में कई सामान्य विशेषताएं हैं - चार अंग (उनमें से सभी टेट्रापोड हैं, यहां तक ​​कि सांप और कर्कश अंगों के साथ व्हेल)। अंतर हैं - फर या विशेष हड्डियां आंतरिक कान में। आंशिक रूप से समान लक्षण हैं - एक प्लैटिपस में अंडे देना, या केवल एक निश्चित समूह में मौजूद लक्षण - चमगादड़ में उड़ना।

इन सुविधाओं का उपयोग करके, आप यह ट्रैक कर सकते हैं कि सब कुछ कैसे समूहीकृत है। हालांकि चमगादड़ और व्हेल बहुत अलग हैं, वे अंडे नहीं देते हैं, इसलिए, सबसे अधिक संभावना है, वे अंडाकार के मुकाबले एक दूसरे से अधिक निकटता से संबंधित हैं। और सरीसृप की तरह बाद के अंडे देते हैं के रूप में, तो वे संभावित बंद स्तनधारियों की पेड़ से बहुत जल्दी branched कर रहे हैं।

कभी-कभी अजीब विशेषताएं पेड़ के सद्भाव का उल्लंघन करती हैं - उदाहरण के लिए, सांप और व्हेल के पास केवल अल्पविकसित अंग होते हैं, इस तथ्य के बावजूद कि अन्य संकेतों के लिए वे शिथिल रूप से जुड़े हुए हैं। इस तरह की समस्याओं को कभी-कभी पर्याप्त सुविधाओं पर जानकारी एकत्र करके हल किया जाता है। मतभेद है कि व्हेल और अन्य स्तनधारियों अलग की संख्या, समान सुविधाओं की संख्या से कम है।

इस विश्लेषण का तर्क सरल है: एक समूह के अधिक सदस्य अधिक निकटता से संबंधित हैं, उनके पास कम मतभेद हैं। इसलिए, लोग स्पष्ट रूप से प्राइमेट्स से संबंधित हैं, और कृन्तकों के लिए नहीं।

Cladistics अतीत को सुलझाने में मदद कर सकती है। सरीसृप और डिंबवाहिनी अपने अंडे देते हैं, प्लैटिपस की तरह, यह माना जा सकता है कि जिस समय ओविपेरस ने स्तनधारी पेड़ को अलग किया, उनके सभी पूर्वजों ने भी अपने अंडे दिए। आप समझ सकते हैं कि पहले विलुप्त स्तनधारियों में कौन-सी विशेषताएं दिखाई देती थीं, और विकास के वृक्ष से शाखाओं का एक क्रम बनाते हैं।


शार्क / रेफ़िश / एम्फ़िबियंस / प्राइमेट्स / रोडेंट्स / मगरमच्छ / पक्षी
शाखाएँ नीचे से ऊपर तक: हड्डी के कंकाल, टेट्रापोड, एमनियन, फर

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि इस तरह के तर्क हमेशा आदर्श नहीं होते हैं। उदाहरण के लिए, यह ज्ञात है कि व्हेल और हिप्पोस काफी करीबी रिश्तेदार हैं। वे पानी में रहते हैं, इसलिए यह मानना ​​तर्कसंगत होगा कि उनके पूर्वज वहां रहते थे। हालांकि, जीवाश्म विपरीत का सुझाव देते हैं - वे पूर्वजों से दो अलग शाखाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं जो भूमि पर रहते थे।

Cladistics आनुवंशिकी में प्रवेश करती है

आसानी से, डीएनए पर समान विचार लागू होते हैं। Cladistics विचार मतभेद की एक न्यूनतम संख्या के साथ जीवों करीबी रिश्तेदारी कनेक्ट होना आवश्यक है कि पर आधारित है। एक उत्परिवर्तन (सबसे महत्वपूर्ण जीन के आधारों को छोड़कर) के कारण लगभग हर युग्मित आधार बदल सकता है। इसलिए, प्रत्येक जोड़ी एक पहचान बनने में सक्षम है। परिवर्तन की एक छोटी संख्या में परिवर्तन की एक छोटी संख्या की आवश्यकता होती है, इसलिए यह सबसे अधिक संभावना डीएनए अनुक्रमों के बीच एक छोटे अंतर का मतलब है।

नीचे दी गई तस्वीर में तीन अनुक्रम अलग हैं, और पहले के सापेक्ष दूसरे और तीसरे में अंतर लाल रंग में चिह्नित है। पहले और दूसरे के बीच केवल दो अंतर हैं, और पहले और तीसरे के बीच चार हैं। इसका मतलब है कि पहले दो क्रम नज़दीकी संबंधों से जुड़े हुए हैं।



और पहले दो दृश्यों में से कौन सा तीसरे के करीब है? ऐसा करने के लिए, प्रक्रिया को दोहराएं, केवल तीसरे क्रम के संबंध में मतभेदों पर ध्यान दें।



यह देखा जा सकता है कि पहले और दूसरे में तीसरे के साथ समान अंतर हैं। यह कहना असंभव है कि उनमें से कौन करीब है। इस संबंध के आधार पर बनाया गया एक पेड़ इस तरह दिखाई देगा:



शोधकर्ता, दो जीवों के बीच संबंध का पता लगाते हुए, केवल एक दर्जन से अधिक युग्मित ठिकानों पर निर्भर करते हैं, लेकिन, वास्तव में, प्रक्रिया समान है। आपको प्रस्तावित पेड़ पर अनुक्रम लगाने की जरूरत है और देखें कि प्रत्येक शाखा के लिए कितने बदलाव आवश्यक हैं। पेड़ को हिलाएं और विश्लेषण दोहराएं। नतीजतन, एक पेड़ के लिए एक सरल खोज के लिए कार्य कम हो जाता है जिसमें कम से कम परिवर्तन की आवश्यकता होती है।

खैर, या लगभग सरल। एक समस्या समतुल्य अनुक्रमों की परिभाषा है। कई कशेरुक जीन बड़े आनुवंशिक परिवारों से संबंधित हैं। लोगों में एफजीएफ जीन परिवार के 22 विभिन्न सदस्य हैं। मुरीन के साथ उनकी तुलना करते हुए, आपको FGF-14 के माउस के बराबर मानव FGF-14 की तुलना करने की आवश्यकता है, न कि परिवार के अन्य सदस्यों के साथ। उनमें से कई खो सकते हैं या दोहराए जा सकते हैं, और फिर एफजीएफ -14 प्रकार के दो जीन प्रजातियों में पाए जा सकते हैं, या कोई भी नहीं।

ये घटनाएँ - अनुक्रमों का दोहराव और विलोपन - लगातार जीन के बाहर होती हैं। विभिन्न अनुक्रमों की तुलना करते समय, आपको यह समझने की आवश्यकता है कि कुछ आधार बदल नहीं सकते हैं, लेकिन एक झंकार। अन्य दृश्यों में आधारों के सम्मिलन का अनुभव हो सकता है, जिस पर भी विचार करने की आवश्यकता है। लेकिन डीएनए और सावधान विश्लेषण की पर्याप्त मात्रा के साथ, आप विकासवादी पेड़ के रूप में अच्छी तरह से जीवों की सुविधाओं का उपयोग कर के रूप में पुन: कर सकते हैं।

हालाँकि, अतीत को फिर से बनाया जा सकता है। आइए हम उन तीन अनुक्रमों पर एक नज़र डालें, जो अलग-अलग हैं।



अब, लाल रंग में चिह्नित आधार इन तीन अनुक्रमों के सांख्यिकीय सबसे सामान्य आधारों से भिन्न होते हैं। अगर हमारे पास इस बात के सबूत हैं कि इन दृश्यों का एक सामान्य पूर्वज था, तो सबसे अधिक संभावना है कि ये अंतर अतीत में एकल उत्परिवर्तन हैं। यदि ऐसा है, तो हम उनके पूर्वजों के अनुक्रम को मान सकते हैं - वंशजों को प्राप्त करने के लिए कम से कम परिवर्तनों की आवश्यकता होती है। इसलिए, यदि पहले आधार पर तीन में से दो में जी है, और एक में ए है, तो सबसे अधिक संभावना है कि उनके पूर्वज का जी था।

और इस विश्लेषण की अपनी सीमाएँ हैं। यह पता लगाना असंभव है कि क्या नींव अस्तित्व के पूरे इतिहास में एक से अधिक बार बदल गई है - और यह एक समस्या बन जाती है जब दूर के अतीत में डूब जाती है। लेकिन तकनीक काम करती है। हमने इसका उपयोग प्राचीन प्रोटीनों को फिर से बनाने के लिए किया, जिनमें से कई आधुनिक परिस्थितियों में कार्य करने में सक्षम हैं। कई मामलों में, उनके पास अलग-अलग गुण हैं - कहते हैं, उच्च तापमान सहिष्णुता - जो हमें जीवों के जीवित वातावरण के बारे में बता सकती है।

पूर्वज प्रोटीन या इसका इस्तेमाल करने वाली प्रजातियों के अस्तित्व के सवाल का जवाब देने के लिए इसका उपयोग करना संभव है। अधिकांश पेडिग्री के लिए, नए उत्परिवर्तन की संख्या की गणना की जा सकती है, जिसकी घटना प्रत्येक पीढ़ी के लिए विशिष्ट है। इसकी तुलना उत्परिवर्तनों की कुल संख्या से की जा सकती है और अनुक्रम द्वारा वर्तमान स्थिति को प्राप्त करने के लिए आवश्यक पीढ़ियों की संख्या की गणना की जा सकती है। पीढ़ियों के बीच औसत समय जोड़ा जा रहा है, यह अवधि वर्तमान पीढ़ी डीएनए के लिए आवश्यक अनुमान लगाने के लिए संभव है। त्रुटियां बड़ी हैं, लेकिन इस दृष्टिकोण के अपने फायदे हैं।

"अतीत को वापस मत करो" एक क्लिच है। लेकिन अतीत, जाहिर है, वर्तमान पर अपनी छाप छोड़ता है। पटरियों को पढ़ना, आप व्यक्तिगत रूप से वहां जाने के लिए समय मशीन के बिना, अतीत की एक ज्वलंत और जानकारीपूर्ण रचना कर सकते हैं।

लगभग। Perevi: आधुनिक डीएनए की उपस्थिति के लिए आवश्यक समय का अनुमान लगाने के लिए प्रौद्योगिकी के उपयोग का एक दिलचस्प उदाहरण किटलर, कैसर और स्टोनकिंग के वैज्ञानिक कार्यों में प्रस्तुत किया गया है । यह ज्ञात है कि एक व्यक्ति के सिर पर बालों में रहने वाला जूँ और उसके कपड़ों में रहने वाले जूँ, रिश्तेदार, दूर के रिश्तेदार हैं। ऐसा लगता है कि यह गणना करने के लिए कितनी देर पहले उनके आनुवंशिक ट्रैक जुदा संभव है - और इस तिथि पल की विशेषताएँ जब लोगों को सामूहिक रूप से कपड़े पहन लिए शुरू किया जाएगा। वैज्ञानिकों के अनुसार, यह लगभग 72,000 साल पहले हुआ था। सच है, त्रुटि विचारणीय है: considerable 42,000 वर्ष।

Source: https://habr.com/ru/post/hi398639/