Гомология. Филогенетика. Несоответствие — кризис эволюционной молекулярно-генетической систематики

Последователи дарвиновской теории эволюции часто приводят генетическую схожесть организмов как доказательство их близкого эволюционного родства. Согласно этой логике, у анатомически гомологичных (похожих) животных должны быть схожие гены, ответственные за развитие этих гомологичных органов.

Однако около 20 лет назад начались интенсивные исследования по секвенированию ДНК (считыванию и занесению информации в базу данных). И что же выяснилось? Оказалось, что морфологические (анатомические) и генетические древа эволюции не совпадают. Было обнаружено множество фактов, свидетельствующих о том, что идентичные гены у разных животных могут отвечать за развитие неидентичных органов, или что эволюционно несвязанные (не имеющие близкого общего предка) организмы имеют общие гены (например, одинаковые гены эхолокации у дельфина и летучей мыши).

Также есть примеры, когда особи с одинаковым анатомическим строением (морфологией) обладают совершенно разными генами, ответственными за развитие этих анатомически сходных черт.

Ген под названием Pax6 играет ключевую роль в развитии глаз у плодовых мушек-дрозофил и у человека. Эксперименты по пересадке этих генов показали, что гены, взятые у человека, могут успешно заменять аналогичные гены у дрозофил. Однако, несмотря на это, глаза у мухи и у человека функционально и морфологически (структурно) значительно различаются.

Другой пример отсутствия эволюционной параллели — это наличие гена distal-less у мышей, кольчатых червей, бабочек, морских ежей и онихофоров. У всех этих животных ген distal-less участвует в формировании конечностей, но конечности всех этих пяти групп животных не гомологичны ни структурно, ни эволюционно.

Не только distal-less, но и целая группа генов, ответственных за формирование конечностей, оказались сходными у насекомых и позвоночных.

Одни и те же гены у эволюционно не связанных животных, даже не относящихся к одному типу, кодируют абсолютно разные органы.

Змеи и ящерицы имеют общие гены, но у ящериц они отвечают за развитие конечностей, а у змей — за формирование фаллоса. Ранее из-за приверженности эволюционным взглядам многие биологи считали этот участок генов у змеи «мусорным» (junk DNA), не имеющим функциональной значимости и доставшимся от предка.

Для правильного формирования сегментов тела у эмбрионов плодовой мушки требуется ген even-skipped, а у других насекомых, таких как саранча и овод, сегментация происходит и без этого гена. Поскольку все сегменты насекомых считаются гомологичными (имеют анатомическое сходство), это показывает, что гомологичные признаки не обязательно должны быть связаны с одними и теми же генами.

Ещё один пример — ген sex-lethal, необходимый дрозофилам для определения пола, но у других насекомых женские и мужские особи образуются без него.

Рассмотрим еще один пример. Осы и мухи обладают анатомическим сходством, то есть они имеют гомологичные сегменты тела. Согласно дарвиновской логике, если у них есть общий предок, то у них должны быть и гомологичные гены. Однако на практике всё обстоит ровно наоборот: гены, отвечающие за развитие анатомически схожих сегментов, значительно различаются. Более того, различаются и механизмы их формирования.

Сравнительно недавно, когда методика секвенирования генома стала доступной и относительно дешёвой, обнаружилось, что люди генетически гораздо ближе к кенгуру (сумчатым), чем ко многим другим млекопитающим, несмотря на огромные 150 млн лет эволюционного разделения. Исследование, опубликованное в New Scientist, показало, что ДНК мыши и человека различаются всего на 2,5%, хотя анатомические различия огромны.

Эти данные указывают на то, что одни и те же гены у разных животных могут кодировать разные белки, ткани и даже части тела.

Если мы взглянем на данные молекулярной филогенетики, то обнаружится, что ситуация там едва ли лучше для дарвинизма. Близость в эволюционном развитии предполагает схожесть не только ДНК, но и белков — строительных материалов всех живых существ. Однако реальное положение дел часто оказывается ровно обратным.

Последние исследования показали, что белки людей и шимпанзе различаются на 80%. Сходство длинных некодирующих РНК человека и шимпанзе составляет только 29%. Длинные некодирующие РНК выполняют важные регуляторные функции и часто тонко настроены. Это означает, что малейшие изменения в них не просто неадаптивны, но летальны.

88 белков кроликов пришлось отнести к отряду приматов вместо грызунов. Анализ 13 генов 19 видов животных привел к тому, что морских ежей включили в число хордовых, а изучение 12 белков показало, что коровы ближе к китам, чем к лошадям. Несоответствие между схемами, основанными на анализе разных молекул и странные результаты некоторых исследований привели к кризису молекулярной филогенетики.

Ссылки:

https://pdfs.semanticscholar.org/56c1/69405bcaaa0d1650b8f66a623bda10d49c14.pdf

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079610716300542?via=ihub

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4364231/

http://www.nature.com/news/phylogeny-rewriting-evolution-1.10885?cookies=accepted

Understanding phylogenetic incongruence: lessons from phyllostomid bats.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22891620

http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-1086928/Kangaroos-closely-related-humans-scientists-claim.html

https://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13059-016-0880-9

Phylogenomics: the beginning of incongruence?

http://www.cell.com/trends/genetics/fulltext/S0168-9525(06)00051-5

http://www.nature.com/nature/journal/v428/n6982/full/nature02426.html

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15913459

Henry Gee, “Ending Incongruence,” Nature 425 (2003): 782.

http://www.nature.com/nature/journal/v425/n6960/full/425782a.html

Источник: https://t.me/intelligentdesign_ru/238

Новость: Михаил Егармин

Источник: t.me

Комментарии: