Люди і шимпанзе мають спільне походження. ДНК-докази

Stated Clearly представляє.
Докази еволюції у вашій власній ДНК: ендогенні ретровіруси.
Ви, мабуть, знаєте, що гомініди, як-от шимпанзе, є нашими найближчими живими "родичами".
Ще до відкриття еволюції вчені за допомогою порівняльної анатомії об’єднували людей і ​​шимпанзе в одну родину людиноподібних.
Однак в ті доеволюційні роки слово "родина" часто вживалося в переносному значенні.
Багато вчених дотримувалися догматичних поглядів на види.
Вони вважали, що люди й шимпанзе були схожими, але водночас вони були й різними з прадавніх часів, тобто завжди.
Це змінилося наприкінці 1800-х (тисяча восьмисотих) років.
Відкриття біологічної еволюції та вивчення скам'янілостей переконали більшість вчених в тому, що люди й шимпанзе мають спільного предка.
Ми справді - родина.
На сьогодні знайдено сотні викопних перехідних форм, які представляють понад 20 різних груп.
Вони розмивають межу між людьми та шимпанзе.
Деякі люди вважають, що вивчення викопних решток (фосилій) надто суб’єктивне.
Чи існує незалежна сукупність доказів, які можна використати для перевірки того, що, як вважається, ми знаємо з анатомії та дослідження фосилій?
Доктор Френсіс Коллінз, який керував проєктом "Геном людини", правильно зауважив, що аналіз ДНК дає нам цілковито незалежний і кількісно вимірюваний спосіб перевірки наших уявлень про еволюцію.
Замість того, щоб просто повірити йому на слово, розгляньмо ДНК-докази самостійно.
Відомо, що ДНК чудово розкриває родинні зв'язки.
В судах результати ДНК-експертизи є незаперечним доказом для встановлення батьківства.
ДНК-профілювання (або генетична дактилоскопія) зараз широко використовується у генеалогії (вивченні історії роду) для ідентифікації віддалених родичів.
Існує багато незалежних способів, якими ДНК-профілювання може бути використане для встановлення родинних зв'язків навіть між різними видами.
Тут ми детально розглянемо лиш одну лінію методів ДНК-профілювання: ДНК ендогенних ретровірусних елементів, які в нашому випадку наявні й в людей, і в шимпанзе.
Аби зрозуміти, чому ретровірусна ДНК настільки важлива, з'ясуймо спочатку, що таке ретровіруси.
Ретровіруси - це особливий тип РНК-вірусів, які розмножуються, інтегруючи власні гени безпосередньо в ДНК інфікованої клітини.
Вірусні гени таким чином стають невід'ємною і постійною частиною геному клітини-хазяїна (host cell).
Інфікована клітина працює з фрагментом вірусної ДНК так само як і з власними генами.
Вона зчитує гени вірусу, використовуючи їх для синтезу нових копій вірусу.
Коли клітина копіює власну ДНК перед поділом, вірусні гени також копіюються, і зрештою передаються дочірнім клітинам.
Серед ссавців сучасні ретровіруси зазвичай інфікують лейкоцити.
Однак якщо ретровірус все ж інфікує сперматозоїд чи яйцеклітину, і такий сперматозоїд або така яйцеклітина візьмуть участь у заплідненні, то новий організм матиме копію вірусної ДНК у кожній своїй клітині.
І він передасть цю копію своїм нащадкам, якщо матиме їх.
Ви можете подумати, що це гарантований смертний вирок для дитини, але імунна система іноді може справитися з такою проблемою.
Звичайні помилки при копіюванні вірусної ДНК можуть унеможливити реплікацію вірусу.
В таких випадках ретровірусну вставку можна розглядати як велику одиничну мутацію.
Як і у випадку з будь-якими мутаціями, ретровірусна вставка може мати як негативний вплив на організм хазяїна, так і не мати впливу на нього; або, якщо пощастить, вона може навіть бути корисною організму.
Вірусні гени також "діють" як додатковий генетичний матеріал, який еволюція може відтворювати або змінювати впродовж поколінь.
Майбутні мутації можуть дати вірусним генам нові функції.
Деякі з цих функцій можуть виявитися корисними.
Нещодавні дослідження показали, що принаймні в одному випадку давній ссавець був інфікований вірусом, що в підсумку покращило його репродуктивну функцію.
Багато сучасних видів, що походять від цього раннього ссавця, включно з людиною, зрештою стали цілковито залежними від вірусного гена.
Ми більше не можемо розмножуватися без нього.
Він став нашою невід'ємною частиною.
Коли ретровірус стає постійною частиною ДНК виду, то, незалежно від функціональності, вчені називають його ендогенним ретровірусом.
Ендогенним, тому що він є всередині нас від народження.
Виявляється, що людський геном містить тисячі ендогенних ретровірусних сегментів - довгих послідовностей ДНК, які відповідають певним ретровірусам.
На щастя, жоден з цих сегментів не може стати основою для відтворення повноцінних вірусів.
Вони просто зазнали надто великої кількості мутацій, тож не здатні забезпечити реалізацію вірусних функцій.
Ви, ймовірно, не знали цього раніше, і вам може бути важко сприйняти цю інформацію.
Тому нам варто коротко пригадати основні деталі щодо ендогенних ретровірусів.
Ендогенний ретровірус - це послідовність ДНК вірусного походження у вашому геномі, яка з'явилась там, коли один із ваших предків заразився ретровірусом.
Зрідка вірусні гени потрапляють у сперматозоїд чи яйцеклітину, де вони можуть стати постійною частиною геному виду.
Ваші ендогенні ретровіруси фактично є "записами" минулих інфекцій, які перенесли ваші предки.
Ви можете запитати: "Як ми можемо бути впевнені в тому, що гени з послідовностями, схожими на вірусні, насправді походять від вірусів?
Чи було це експериментально продемонстровано?"
Так. Вчені взяли інкубовані в чашках Петрі людські клітини, і трошки змінили ДНК одного з наших ендогенних ретровірусів, щоб побачити, чи почне клітина знову відтворювати віруси.
Звісно ж, їхній задум спрацював.
Вимерлий вірус був відновлений з послідовності ДНК, знайденої в нашому власному геномі.
Ендогенні ретровіруси й справді є залишковими "відбитками"
давніх вірусних інфекцій.
То як усе це може бути доказом того, що люди, шимпанзе та інші примати дійсно еволюціонували від спільного предка?
У 2003 році був опублікований попередній варіант геному шимпанзе.
Послідовності ДНК шимпанзе та ДНК людини виявилися надзвичайно схожими.
Але сам по собі цей факт не може бути свідченням того, що еволюційна концепція є кращим поясненням, ніж ідея "незмінних видів".
Ми вже знаємо, що люди й шимпанзе мають схожі ознаки.
Якщо ДНК кодують певні схожі ознаки, то ми повинні очікувати, що самі ДНК також повинні бути схожими.
Правильно?
У багатьох випадках це розумне судження, але не у випадку ендогенних ретровірусів.
Пам'ятаєте [?], ендогенні ретровіруси показали унікальну історію специфічних вірусних інфекцій, від яких страждали ваші предки.
Вони є своєрідними "відбитками" в ДНК, які людина набуває впродовж свого життя, і може передати їх своїм нащадкам. Лише своїм нащадкам.
Порівняймо генетичні (або як їх іноді називають "хромосомні") карти людини й шимпанзе.
Хромосоми - це частини (або фрагменти) ДНК, що містяться всередині клітині.
Якщо люди й шимпанзе мають спільного предка, і якщо принаймні деякі з інфекції, виявлені в нашому геномі, відбулися ще до того, як предкові лінії людей і шимпанзе розділилися, ми повинні знаходити одні й ті ж вірусні гени в одних і тих же місцях геномів людини й шимпанзе.
І навпаки, якщо люди й шимпанзе не пов'язані, вони не повинні мати однакові історії вірусних інфекцій.
Звісно, цілком можливо, що за багато років обидва види були незалежно інфіковані однаковими вірусами.
Деякі інфекції можуть іноді перетікати від шимпанзе до людини й навпаки.
Але якщо шимпанзе і люди не пов'язані між собою, то гени певного вірусу не будуть знайдені в ідентичних місцях ДНК обох видів.
Це пов'язано з тим, що коли ретровірус інфікує клітину, у геномі організму-хазяїна є багато місць, куди вірус може інтегрувати власні гени.
Масштабні лабораторні експерименти з ретровірусами показали, що в людському геномі існує понад 10 мільйонів місць для вставлення вірусного геному.
Інакше кажучи, імовірність того, що людина і шимпанзе після інфікування отримають однакові вірусні "вставки" в однакових місцях, набагато менша, ніж 1 (один) на 10 мільйонів.
Це надзвичайно малоймовірно. І шанси суттєво зменшуються, якщо дві особини інфіковані всього лиш 12 (дванадцятьма) однаковими вірусами.
Імовірність того, що усі з цих 12 (дванадцяти) вставок містяться в однакових місцях ДНК обох особин, менша, ніж 1 (один) до кількості усіх атомів спостережуваного Всесвіту.
Щоб отримати приблизне уявлення про те, скільки вірусних "вставок" поділяють люди й шимпанзе, вчені просканували обидва наші геноми в пошуках відомої родини ретровірусів, щоб були поширений у людей.
Вони виявили 211 (двісті одинадцять) вставок в геномі людини й 208 - у геномі шимпанзе.
Аби з’ясувати, чи якісь із цих вставок розташовані в тих самих місцях геномів обох видів, вчені порівняли унікальні "фланкуючі", тобто сусідні послідовності ДНК з обох боків кожної вставки.
Якщо уявляти вірусну вставку як шрам, то фланкуючі послідовності є здоровими ділянками тканини навколо шраму, які вказують, де розташований шрам.
Вчені виявили, що ми поділяємо з шимпанзе не одну і не 12, а цілих 205 вставок з 214 (двохсот чотирнадцяти) для цієї конкретної групи вірусів.
Це фактично неспростовний доказ реальності процесу біологічної еволюції.
205 вірусних вставок були інтегровані в геном нашого предка ще до того, як еволюційні шляхи людини й шимпанзе "розійшлися".
Шість вставок, унікальних для людей, і три, унікальні для шимпанзе, або представляють вставки, які відбулися після "розділення", або ж вони представляють делеції, тобто мутації, які видалили кілька ендогенних вірусів в одній з ліній вже після розділення ліній наших предків.
І навпаки, якщо ми хочемо вірити у концепцію "незмінних видів", то нам доведеться погодитися з тим, що ці ендогенні віруси є спільними виключно через випадковий збіг обставин.
Навіть врахувавши той факт, що 9 ендогенних вірусів не є спільними для згаданих видів, обчислення показують, що імовірність такого випадкового збігу менша, ніж один до цього немислимо великого числа [показується у відео].
Цього доказу має бути достатньо, щоб навіть найскептичніша людина відкинула ідею "незмінних видів".
Самої лиш ендогенної ретровірусної ДНК більш ніж достатньо, щоб незалежно підтвердити те, що нам вже було відомо з вивчення скам'янілостей.
Як то кажуть, ми побачили тут лише верхівку айсберга, адже існує багато інших доступних ліній ДНК-доказів.
Разом вони демонструють поза всяким сумнівом той факт, що люди й шимпанзе дійсно еволюціонували від спільного предка.
Ми ...
одна ...
родина.
Ми - частина цієї дуже складної й дивовижної еволюційної історії.
Ми споріднені з іншими тваринами, особливо з іншими людиноподібними приматами, наприклад, шимпанзе.
Ми прямі нащадки одного спільного предка, і докази цього факту неспростовні.
Еволюційний механізм, за допомогою якого життя поширилося по всій планеті й досягло свого дивовижного розмаїття за приблизно 4 мільярди років історії встановлений чи не найкраще в усій науці.
Тож, якщо хтось хоче сказати вам, що "еволюція - це всього лиш теорія, яка колись зникне"...
Еволюція - це такий же факт, як і гравітація, вона надзвичайно добре підтверджується, особливо завдяки дослідженню ДНК.