Рис. 24.17. Развитие подвижных мужских гамет из пыльцевых зерен у Cycas

Рис. 24.18. Примитивное членистоногое Peripatus

Хотя большая часть этих данных указывает на существование той или иной формы эволюционного процесса, следует помнить, что твердыми данными о том, что он имел место, мы не располагаем.

24.7.8. Сравнительная биохимия

24.7.8. Сравнительная биохимия

По мере разработки более точных методов биохимического анализа эта область исследований стала источником новых данных в пользу эволю-ционной теории. Наличие одинаковых веществ у всех организмов указывает на возможную биохимическую гомологию, подобную морфологической гомологии на уровне органов и тканей. Следует снова подчеркнуть, что эти данные лишь подкрепляют другие доводы в пользу существования эволюции, но сами по себе не могут считаться бесспорными доказательствами. Большая часть сравнительно — биохимических исследований касалась первичной структуры широко распространенных белков, таких как цитохром с и гемоглобин, а позднее — нуклеиновых кислот, в особенности рибосомной РНК. Незначительные изменения в генетическом коде ДНК, связанные с генными мутациями, приводят к тонким изменениям в общей структуре соответствующих белков или РНК. Это создает основу для выяснения филогенетических связей, если предположить, что чем меньше различия в структуре того или иного вещества, тем меньше число произошедших мутаций и тем ближе родство между организмами, содержащими это вещество. Крупные различия в молекулярной структуре отражают крупные различия в ДНК, и можно предсказать, что такие различия будут обнаружены у организмов со сравнительно небольшим числом морфологических гомологий.

Цитрохромы представляют собой белки (дыхательные пигменты), содержащиеся в митохондриях клеток и участвующие в переносе электронов по дыхательной цепи, т.е. в той последовательности реакций, которая приводит к высвобождению энергии, необходимой для синтеза АТФ (см. разд. 11.5.4). Цитохром с — один из белков, входящих в эту цепь. Это сложный белок, состоящий из железосодержащей простетической группы, которую окружает полипептидная цепь из 104-112 аминокислот (в зависимости от вида организма). Современные методы масс — спектрометрических исследований с применением ЭВМ позволили установить первичную структуру полипептидной цепи цитохрома с у многих организмов, в том числе некоторых бактерий, грибов, пшеницы, мухи Chrysomyia, тутового шелкопряда, тунца, пингвина, кенгуру и приматов. У исследованного таким образом 21 организма аминокислотные последовательности оказались удивительно сходными. У 20 из этих организмов — от гриба Candida до человека — аминокислоты в положениях 78-88 идентичны (табл. 24.6). Аминокислотные последовательности цитохрома с у человека и шимпанзе одинаковы, а от последовательности макака — резуса они отличаются лишь по одной аминокислоте. Филогенетические деревья растений и животных, основанные на современных данных об аминокислотных последовательностях цитохрома с, близки к деревьям, построенным на основании морфологических гомологий.