Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Зако н незворо тності еволю ції органі чного сві ту закон Дарвіна Долло англ law of irreversible evolution один з фундам

Закон незворотності еволюції органічного світу

Закон незворотності еволюції органічного світу

Зако́н незворо́тності еволю́ції органі́чного сві́ту (закон Дарвіна—Долло) (англ. law of irreversible evolution) — один з фундаментальних законів стратиграфії. Є базою для біостратиграфічного методу розчленування і кореляції осадових товщ.

image
Луїс Долло
Закон незворотності еволюції органічного світу
Названо на честь d[2]
Першовідкривач або винахідник d

Загальні положення

Положення про незворотність еволюції вперше сформульовано Чарлзом Дарвіним: «Вид, який щезнув, ніколи не може з'явитися знову, навіть якби знову повторилися абсолютно тотожні умови життя — органічні і неорганічні». Закон сформульований бельгійським палеонтологом у 1893 році як емпіричне правило: «Втрачений у ході еволюції біологічного виду орган, або ознака не відновлюються у процесі подальшого філогенетичного розвитку». Узагальнене формулювання цього закону: «Біологічний вид, який у ході еволюції зник з органічного світу Землі ніколи більше не з'явиться».

Подальшими дослідженнями еволюційних рядів окремих видів і груп встановлено, що можливе часткове повернення до пращурного стану, пов'язане з переходом до попередніх екологічних ніш і відновленням деяких пращурних органів (ссавці — кити і дельфіни повернулись з суходолу в морське середовище). Але повне відновлення втрачених структур і повторна поява пращурних видів виключене. Проте, на початку XXI століття з бурхливим розвитком методів генної інженерії і синтетичної генетики (клонування, ГМО) цілком можлива поява в дикій природі вимерлих видів і родів минулих геологічних епох. У такому разі закон незворотності еволюції життя буде порушено і стратиграфічне розчленування відкладів XXII ст. буде доволі проблематичне.

Дія закону на молекулярному рівні

Джозеф Торнтон (Joseph W. Thornton) з Орегонського університету і його колеги на прикладі еволюції глюкокортикоїдного рецептора хребетних (ГР) наочно продемонстрували, як і чому еволюційні зміни, що відбуваються на рівні однієї білкової молекули, можуть стати незворотними. Дослідники порівняли амінокислотні послідовності 60 різних рецепторів стероїдних гормонів, наявних у сучасних організмів. Вони реконструювали еволюційну історію ГР і відновили амінокислотну послідовність цього білка, якою вона була у найважливіших вузлах (точках розгалуження) еволюційного древа хребетних.

ГР набув свою нинішню функцію, попутно втративши колишню, понад 400 млн років тому в результаті заміни всього лише двох ключових амінокислот. Така зміна цілком зворотня. Проте в ході подальшої еволюції рецептора в ньому накопичилося безліч додаткових мутацій, які трохи поліпшили виконання нової функції, але повністю позбавили білок можливості повернутися до вихідного стану.

З'ясувалося, що ключові події в еволюції ГР відбулися понад 400 млн років тому і були приурочені до відрізка між двома вузлами древа, відповідними: 1) поділу предків хрящових риб і всіх інших щелепоротих хребетних, 2) розділення ліній променеперих і лопатеперих риб (предки останніх за сумісництвом є також і предками всіх наземних хребетних).

Відновлені амінокислотні послідовності, відповідні цим двом вузлам, автори назвали відповідно AncGR1 і AncGR2. Перший білок був у останнього спільного предка всіх щелепоротих (до щелепоротих відносяться хрящові риби, кісткові риби та їх нащадки - наземні хребетні, вони ж тетраподи). Володарем другого білка був останній загальний предок всіх кісткових риб і тетрапод, який жив на 40 млн років пізніше.

Потім автори штучно синтезували гени ГР, які повинні були бути у цих давно вимерлих предків, і змусили їх працювати в культурі клітин китайського хом'ячка. Разом з «відродженими» генами ГР в клітини була впроваджена генетична конструкція, що містить запозичений у світлячків ген ферменту люциферази. Регуляторна область цього гена була сконструйована таким чином, щоб синтез люциферази залежав від активності ГР. У результаті можна було за силою світіння оцінювати ефективність реагування ГР на ті чи інші стероїдні гормони. Просторова структура «відроджених» ГР вивчалася за допомогою рентгеноструктурного аналізу.

Перша частина отриманих результатів була опублікована в журналі Science. З'ясувалося, що білок AncGR1 являв собою порівняно слабко спеціалізований рецептор, який реагував на широке коло так званих мінералокортикоїдів, в тому числі альдостерон і деоксікортікостерон. Цей рецептор реагував також і на кортизол, але значно слабше. Білок AncGR2, навпаки, був спеціалізованим рецептором, вибірково реагує на кортизол (як і сучасні ГР людини та інших наземних хребетних).

Застосування

З цього закону випливає, що для кожного конкретного інтервалу геологічного часу притаманні свої власні, специфічні за складом, групи організмів, а отже відклади можна розпізнавати і зіставляти (корелювати) за комплексом викопних решток, які вони містять.

Закон має два важливих наслідки:

  • принцип палеонтологічної сукцесії (Сулаві—Сміта) — давні фауни і флори змінюють одна одну в часі у певному порядку, який можна визначити
  • принцип біостратиграфічного розчленування і кореляції (Сміта) — одновікові відклади можна розпізнавати і зіставляти за однаковими викопними рештками, які вони містять.

До цього закону також дотичний закон Амбера — еволюційний закон, сформульований Амбером (1950), згідно з яким ознаки, які зникли в процесі еволюції, філогенетично не відновлюються.

Джерела

  • Геологический словарь / под ред. К. Н. Паффенгольц. — Т. 1. — М.: изд-во «Недра», 1973. — С. 248.
  • Практическая стратиграфия / под ред. Никитина И. Ф., Жамойды А. И. — Л.: изд-во «Недра», 1984. — 286 с.
  • Глазко В. И., Глазко Г. В. Русско-англо-украинский толковый словар по прикладной генетике, ДНК технологии и билинформатике. — К. : КВІЦ, 2001. — 588 с. — .

Посилання

  • Закон вектора розвитку //  : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 91.

Примітки

  1. Gould S. J. Dollo on Dollo's law: irreversibility and the status of evolutionary laws. // J. Hist. Biol. — , 1970. — ISSN 0022-5010; 1573-0387 — doi:10.1007/BF00137351
    d:Track:Q176916d:Track:Q180619d:Track:Q2167315d:Track:Q15362938
  2. Сімпсон Д. Г. The major features of evolution — Columbia University Press, 1953.
    d:Track:Q319603d:Track:Q15363329d:Track:Q2080179
  3. . Архів оригіналу за 3 грудня 2013. Процитовано 27 листопада 2013.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title ()
  4. Ortlund et al., 2007. Crystal Structure of an Ancient Protein: Evolution by Conformational Epistasis // Science. V. 317. P. 1544-1548


image Це незавершена стаття з еволюційної біології.
Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її.

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Zako n nezvoro tnosti evolyu ciyi organi chnogo svi tu zakon Darvina Dollo angl law of irreversible evolution odin z fundamentalnih zakoniv stratigrafiyi Ye bazoyu dlya biostratigrafichnogo metodu rozchlenuvannya i korelyaciyi osadovih tovsh Luyis DolloZakon nezvorotnosti evolyuciyi organichnogo svituNazvano na chestd 2 Pershovidkrivach abo vinahidnikdZagalni polozhennyaPolozhennya pro nezvorotnist evolyuciyi vpershe sformulovano Charlzom Darvinim Vid yakij sheznuv nikoli ne mozhe z yavitisya znovu navit yakbi znovu povtorilisya absolyutno totozhni umovi zhittya organichni i neorganichni Zakon sformulovanij belgijskim paleontologom u 1893 roci yak empirichne pravilo Vtrachenij u hodi evolyuciyi biologichnogo vidu organ abo oznaka ne vidnovlyuyutsya u procesi podalshogo filogenetichnogo rozvitku Uzagalnene formulyuvannya cogo zakonu Biologichnij vid yakij u hodi evolyuciyi znik z organichnogo svitu Zemli nikoli bilshe ne z yavitsya Podalshimi doslidzhennyami evolyucijnih ryadiv okremih vidiv i grup vstanovleno sho mozhlive chastkove povernennya do prashurnogo stanu pov yazane z perehodom do poperednih ekologichnih nish i vidnovlennyam deyakih prashurnih organiv ssavci kiti i delfini povernulis z suhodolu v morske seredovishe Ale povne vidnovlennya vtrachenih struktur i povtorna poyava prashurnih vidiv viklyuchene Prote na pochatku XXI stolittya z burhlivim rozvitkom metodiv gennoyi inzheneriyi i sintetichnoyi genetiki klonuvannya GMO cilkom mozhliva poyava v dikij prirodi vimerlih vidiv i rodiv minulih geologichnih epoh U takomu razi zakon nezvorotnosti evolyuciyi zhittya bude porusheno i stratigrafichne rozchlenuvannya vidkladiv XXII st bude dovoli problematichne Diya zakonu na molekulyarnomu rivniDzhozef Tornton Joseph W Thornton z Oregonskogo universitetu i jogo kolegi na prikladi evolyuciyi glyukokortikoyidnogo receptora hrebetnih GR naochno prodemonstruvali yak i chomu evolyucijni zmini sho vidbuvayutsya na rivni odniyeyi bilkovoyi molekuli mozhut stati nezvorotnimi Doslidniki porivnyali aminokislotni poslidovnosti 60 riznih receptoriv steroyidnih gormoniv nayavnih u suchasnih organizmiv Voni rekonstruyuvali evolyucijnu istoriyu GR i vidnovili aminokislotnu poslidovnist cogo bilka yakoyu vona bula u najvazhlivishih vuzlah tochkah rozgaluzhennya evolyucijnogo dreva hrebetnih GR nabuv svoyu ninishnyu funkciyu poputno vtrativshi kolishnyu ponad 400 mln rokiv tomu v rezultati zamini vsogo lishe dvoh klyuchovih aminokislot Taka zmina cilkom zvorotnya Prote v hodi podalshoyi evolyuciyi receptora v nomu nakopichilosya bezlich dodatkovih mutacij yaki trohi polipshili vikonannya novoyi funkciyi ale povnistyu pozbavili bilok mozhlivosti povernutisya do vihidnogo stanu Z yasuvalosya sho klyuchovi podiyi v evolyuciyi GR vidbulisya ponad 400 mln rokiv tomu i buli priurocheni do vidrizka mizh dvoma vuzlami dreva vidpovidnimi 1 podilu predkiv hryashovih rib i vsih inshih sheleporotih hrebetnih 2 rozdilennya linij promeneperih i lopateperih rib predki ostannih za sumisnictvom ye takozh i predkami vsih nazemnih hrebetnih Vidnovleni aminokislotni poslidovnosti vidpovidni cim dvom vuzlam avtori nazvali vidpovidno AncGR1 i AncGR2 Pershij bilok buv u ostannogo spilnogo predka vsih sheleporotih do sheleporotih vidnosyatsya hryashovi ribi kistkovi ribi ta yih nashadki nazemni hrebetni voni zh tetrapodi Volodarem drugogo bilka buv ostannij zagalnij predok vsih kistkovih rib i tetrapod yakij zhiv na 40 mln rokiv piznishe Potim avtori shtuchno sintezuvali geni GR yaki povinni buli buti u cih davno vimerlih predkiv i zmusili yih pracyuvati v kulturi klitin kitajskogo hom yachka Razom z vidrodzhenimi genami GR v klitini bula vprovadzhena genetichna konstrukciya sho mistit zapozichenij u svitlyachkiv gen fermentu lyuciferazi Regulyatorna oblast cogo gena bula skonstrujovana takim chinom shob sintez lyuciferazi zalezhav vid aktivnosti GR U rezultati mozhna bulo za siloyu svitinnya ocinyuvati efektivnist reaguvannya GR na ti chi inshi steroyidni gormoni Prostorova struktura vidrodzhenih GR vivchalasya za dopomogoyu rentgenostrukturnogo analizu Persha chastina otrimanih rezultativ bula opublikovana v zhurnali Science Z yasuvalosya sho bilok AncGR1 yavlyav soboyu porivnyano slabko specializovanij receptor yakij reaguvav na shiroke kolo tak zvanih mineralokortikoyidiv v tomu chisli aldosteron i deoksikortikosteron Cej receptor reaguvav takozh i na kortizol ale znachno slabshe Bilok AncGR2 navpaki buv specializovanim receptorom vibirkovo reaguye na kortizol yak i suchasni GR lyudini ta inshih nazemnih hrebetnih ZastosuvannyaZ cogo zakonu viplivaye sho dlya kozhnogo konkretnogo intervalu geologichnogo chasu pritamanni svoyi vlasni specifichni za skladom grupi organizmiv a otzhe vidkladi mozhna rozpiznavati i zistavlyati korelyuvati za kompleksom vikopnih reshtok yaki voni mistyat Zakon maye dva vazhlivih naslidki princip paleontologichnoyi sukcesiyi Sulavi Smita davni fauni i flori zminyuyut odna odnu v chasi u pevnomu poryadku yakij mozhna viznachiti princip biostratigrafichnogo rozchlenuvannya i korelyaciyi Smita odnovikovi vidkladi mozhna rozpiznavati i zistavlyati za odnakovimi vikopnimi reshtkami yaki voni mistyat Do cogo zakonu takozh dotichnij zakon Ambera evolyucijnij zakon sformulovanij Amberom 1950 zgidno z yakim oznaki yaki znikli v procesi evolyuciyi filogenetichno ne vidnovlyuyutsya DzherelaGeologicheskij slovar pod red K N Paffengolc T 1 M izd vo Nedra 1973 S 248 Prakticheskaya stratigrafiya pod red Nikitina I F Zhamojdy A I L izd vo Nedra 1984 286 s Glazko V I Glazko G V Russko anglo ukrainskij tolkovyj slovar po prikladnoj genetike DNK tehnologii i bilinformatike K KVIC 2001 588 s ISBN 966 7122 38 7 PosilannyaZakon vektora rozvitku navch metod posib uklad O G Lanovenko O O Ostapishina Herson PP Vishemirskij V S 2013 S 91 PrimitkiGould S J Dollo on Dollo s law irreversibility and the status of evolutionary laws J Hist Biol Springer Science Business Media 1970 ISSN 0022 5010 1573 0387 doi 10 1007 BF00137351 d Track Q176916d Track Q180619d Track Q2167315d Track Q15362938 Simpson D G The major features of evolution Columbia University Press 1953 d Track Q319603d Track Q15363329d Track Q2080179 Arhiv originalu za 3 grudnya 2013 Procitovano 27 listopada 2013 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite web title Shablon Cite web cite web a Obslugovuvannya CS1 Storinki z tekstom archived copy yak znachennya parametru title posilannya Ortlund et al 2007 Crystal Structure of an Ancient Protein Evolution by Conformational Epistasis Science V 317 P 1544 1548 Ce nezavershena stattya z evolyucijnoyi biologiyi Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi

Дата публікації:
Топ