Метод биологической классификации
Merriam-Webster определяет хемотаксономию как метод биологической классификации, основанный на сходстве и различии в структуре определенных соединений среди классифицируемых организмов . Сторонники утверждают, что, поскольку белки более тесно контролируются генами и менее подвержены естественному отбору , чем анатомические особенности , они являются более надежными индикаторами генетических связей . Наиболее изученными соединениями являются белки, аминокислоты , нуклеиновые кислоты , пептиды и т. д.
Физиология изучает работу органов в живом существе . Поскольку работа органов связана с химическими веществами тела , эти соединения называются биохимическими свидетельствами . Изучение морфологических изменений показало, что в строении животных происходят изменения, которые приводят к эволюции . Когда в строении живого организма происходят изменения , они, естественно, сопровождаются изменениями в физиологических или биохимических процессах.
Джон Гриффит Воган и Виктор Плувье были одними из пионеров хемотаксономии.
Биохимические продукты
Тело любого животного в животном мире состоит из ряда химических веществ . Из них только несколько биохимических продуктов были приняты во внимание для получения доказательств эволюции .
- Протоплазма : Каждая живая клетка , от бактерии до слона , от травы до синего кита , имеет протоплазму. Хотя сложность и составные части протоплазмы увеличиваются от низшего к высшему живому организму, основным соединением всегда является протоплазма. Эволюционное значение: Из этих доказательств ясно, что все живые существа имеют общую точку происхождения или общего предка , который в свою очередь имел протоплазму. Его сложность возросла из-за изменений в образе жизни и среде обитания .
- Нуклеиновые кислоты: ДНК и РНК — два типа нуклеиновых кислот, присутствующих во всех живых организмах. Они присутствуют в хромосомах . Было обнаружено, что структура этих кислот схожа у всех животных. ДНК всегда имеет две цепи, образующие двойную спираль , и каждая цепь состоит из нуклеотидов . Каждый нуклеотид имеет пентозный сахар , фосфатную группу и азотистые основания , такие как аденин , гуанин , цитозин и тимин . РНК содержит урацил вместо тимина. В лабораторных условиях было доказано , что одна цепь ДНК одного вида может совпадать с другой цепью другого вида. Если аллели цепей любых двух видов близки, то можно сделать вывод, что эти два вида более тесно связаны.
- Пищеварительные ферменты — это химические соединения , которые помогают в пищеварении . Белки всегда перевариваются определенным типом ферментов, таких как пепсин , трипсин и т. д., у всех животных от одноклеточной амебы до человека . Сложность состава этих ферментов увеличивается от низших к высшим организмам, но в основе своей они одинаковы. Аналогично, углеводы всегда перевариваются амилазой , а жиры — липазой .
- Конечные продукты пищеварения: Независимо от типа животного , конечными продуктами белков, углеводов и жиров являются аминокислоты , простые сахара и жирные кислоты соответственно. Таким образом, можно с уверенностью заключить, что сходство конечных продуктов обусловлено общим происхождением .
- Гормоны — это секреции желез внутренней секреции , называемых эндокринными железами , такими как щитовидная железа , гипофиз , надпочечники и т. д. Их химическая природа одинакова у всех животных. Например, тироксин секретируется щитовидной железой, независимо от того, какое животное. Он используется для контроля обмена веществ у всех животных. Если у человека дефицит тироксина, не обязательно, чтобы этот гормон был восполнен другим человеком. Его можно извлечь из любого млекопитающего и ввести человеку для нормального обмена веществ. Аналогично, инсулин секретируется поджелудочной железой .
Если щитовидную железу у головастика удалить и заменить на щитовидную железу быка , будет происходить нормальный обмен веществ, и головастик превратится в лягушку . Поскольку между этими животными существует фундаментальная связь, такой обмен гормонами или железами возможен. - Азотистые экскреторные продукты: в основном три типа азотистых отходов выделяются живыми организмами; аммиак является характеристикой водной формы жизни, мочевина образуется обитателями суши и воды, мочевая кислота выделяется наземными формами жизни. Лягушка на стадии головастика выделяет аммиак так же, как рыба. Когда она превращается во взрослую лягушку и перемещается на сушу, она выделяет мочевину вместо аммиака. Таким образом, устанавливается водное происхождение наземных животных . Цыпленок
до пятого дня развития выделяет аммиак ; с 5-го по 9-й день — мочевину ; а затем — мочевую кислоту . Основываясь на этих открытиях, Болдуин стремился к биохимическому повторению в развитии позвоночных со ссылкой на азотистые экскреторные продукты . - Фосфагены являются энергетическими резервуарами животных. Они присутствуют в мышцах . Они поставляют энергию для синтеза АТФ . Как правило, у животных есть два типа фосфагенов: фосфоаргинин (PA) у беспозвоночных и фосфокреатин (PC) у позвоночных. Среди иглокожих и прохордовых у некоторых есть PA, а у других PC. Только у немногих есть и PA, и PC. Биохимически эти две группы связаны. Это самое основное доказательство того, что первые хордовые животные должны были произойти только от иглокожих, подобных предкам .
- Биологическая жидкость животных: Когда анализируются биологические жидкости как водных, так и наземных животных , то оказывается, что они напоминают морскую воду по своему ионному составу. Существует множество доказательств того, что примитивные представители большинства типов жили в море в палеозойские времена. Очевидно, что первая жизнь появилась только в море, а затем эволюционировала на сушу. Еще одним интересным моментом является то, что биологические жидкости большинства животных содержат меньше магния и больше калия , чем вода современного океана . В прошлом океан содержал меньше магния и больше калия. Тела животных накапливали больше этих минералов из-за структуры ДНК, и эта характеристика сохраняется и сегодня. Когда первые формы жизни появились в море, они приобрели состав современной морской воды и сохранили его даже после своей эволюции на сушу, поскольку это была благоприятная черта.
- Опсины : У позвоночных зрение контролируется двумя совершенно разными типами опсинов: порфиропсином и родопсином . Они присутствуют в палочках сетчатки . У пресноводных рыб есть порфиропсин; у морских и наземных позвоночных — родопсин. У амфибий головастик, живущий в пресной воде, имеет порфиропсин, а у взрослой лягушки, которая большую часть времени живет на суше, есть родопсин. У катадромных рыб, которые мигрируют из пресной воды в море, порфиропсин заменяется родопсином. У анадромных рыб, которые мигрируют из моря в пресную воду, родопсин заменяется порфиропсином. Эти примеры показывают пресноводное происхождение позвоночных. Затем они отклонились на две линии , одна из которых ведет к морской жизни, а другая — к наземной.
- Серологические доказательства: В последние годы [ когда? ] эксперименты, проведенные с составом крови , дают хорошие доказательства эволюции. Было обнаружено, что кровь может передаваться только между животными, которые находятся в близком родстве. Степень родства между этими животными определяется тем, что известно как серологические доказательства. Существуют различные методы для этого; метод, используемый Джорджем Наттоллом, называется методом преципитации . В этом методе необходимо приготовить антисыворотку вовлеченных животных. Для исследования человека человеческая кровь собирается и свертывается . Затем сыворотка отделяется от эритроцитов . Затем кролику вводят небольшое количество сыворотки через регулярные промежутки времени, и ей дают инкубироваться в течение нескольких дней. Это формирует антитела в организме кролика. Затем кровь кролика отбирается и свертывается. Сыворотка, отделенная от эритроцитов, называется античеловеческой сывороткой.
При обработке такой сыворотки с кровью обезьян или человекообразных обезьян образуется прозрачный белый осадок . При обработке сыворотки с кровью любого другого животного, например , собак , кошек или коров , осадок не появляется. Таким образом, можно сделать вывод, что люди более тесно связаны с обезьянами и человекообразными обезьянами. В результате было установлено, что ящерицы тесно связаны со змеями , лошади с ослами , собаки с кошками и т. д. Это систематическое положение Limulus долгое время было спорным, но было обнаружено, что сыворотка человека более тесно связана с паукообразными, чем с ракообразными .
Область биохимии значительно развилась со времен Дарвина , и это серологическое исследование является одним из последних доказательств эволюции. Ряд биохимических продуктов, таких как нуклеиновые кислоты, ферменты, гормоны и фосфагены, ясно показывают взаимосвязь всех форм жизни. Состав жидкости организма показал, что первая жизнь зародилась в океанах. Наличие азотистых отходов раскрывает водное происхождение позвоночных, а природа зрительных пигментов указывает на пресноводное происхождение наземных позвоночных. Серологические тесты указывают на взаимосвязи внутри этих типов животных.
Палеонтология
Когда в горной породе или нефтяном месторождении остаются только фрагменты окаменелостей или некоторые биомаркеры , класс организмов, которые их произвели, часто можно определить с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье [1]
Ссылки
- ^ Chen, Y., Zou, C., Mastalerz, M., Hu, S., Gasaway, C., & Tao, X. (2015). Применение микро-Фурье-преобразования инфракрасной спектроскопии (FTIR) в геологических науках — обзор. Международный журнал молекулярных наук, 16(12), 30223-30250.
Внешние ссылки
Найдите информацию о хемотаксономии в Викисловаре, бесплатном словаре.
- http://www.merriam-webster.com/dictionary/chemotaxonomy