Сравнительная биохимия

Зак.671 289

Сравнительная эмбриология

Фон Бэр (1792-1867), изучая эмбриональное развитие у представителей разных групп позвоночных, обнаружил удивительное структурное сходство во всех этих группах,

особенно на стадиях дробления, гаструляции и дифферен-цировки зарождающегося организма.

Геккель (1834—1919) высказал мысль, что это сходство имеет эволюционное значение. Он сформулировал закон рекапитуляции, согласно которому «онтогенез повторяет филогенез», т. е. стадии, через которые проходит организм в процессе своего развития, повторяют эволюционную ис­торию той группы, к которой он относится. Изучение од­них только ранних зародышей любых позвоночных пока­зывает, что определить группу, к которой они принадлежат, невозможно. Только на относительно поздних стадиях развития эмбрион начинает приобретать некоторое сход­ство с соответствующей взрослой формой. Изначальное сходство между эмбрионами объясняется тем, что все они, а следовательно, и классы, к которым они относятся, имели общего предка. Закон рекапитуляции, однако, не может быть принят безоговорочно, так как ни у одного из ныне живущих организмов нельзя обнаружить всех признаков его предполагаемых эволюционных предков. Но кажется вероятным, что организмы сохраняют механизмы развития, унаследованные от предков. Поэтому возможно, что на раз­ных стадиях развития у данного организма будут черты структурного сходства с зародышами предковых форм. Последующие адаптации к иным условиям среды и образу жизни изменяют дальнейший ход развития. Как показы­вают наблюдения, чем ближе группы, к которым относят два данных организма на основании общих гомологиче­ских структур, тем дольше сохраняется их сходство на эм­бриональных стадиях. Организмы, приспособленные к оп­ределенному образу жизни и определенному местообитанию, не типичному для крупной группы, к которой они принад­лежат, менее сходны с другими членами этой группы и в процессе эмбрионального развития.

По мере разработки более точных методов биохимиче­ского анализа эта область исследований стала источником новых данных в пользу эволюционной теории. Наличие одинаковых веществ у всех организмов указывает на воз­можную биохимическую гомологию, подобную морфологи­ческой гомологии на уровне органов и тканей. Большая

часть сравнительно-биохимических исследований касалась первичной структуры широко распространенных белков, таких как цитохром и гемоглобин, а позднее — нуклеино­вых кислот, в особенности РНК. Незначительные измене­ния в генетическом коде ДНК, связанные с генными мута­циями, приводят к тонким изменениям в общей структу­ре соответствующих белков или РНК.

Например, при изучении глобинов — гемоглобина и миоглобина, участвующих в переносе и накоплении кисло­рода, была получена степень сходства между молекулами гемоглобина у четырех видов приматов: человека, шимпан­зе, гориллы и гиббона. Иммунологические исследования тоже свидетельствуют об эволюционном родстве между организмами. Если белки, содержащиеся в сыворотке кро­ви, ввести в кровь животным, у которых этих белков нет, то они действуют как антигены, т. е. побуждают организм вырабатывать соответствующие антитела; в результате возникает реакция антиген — антитело. Эта иммунная реакция обусловлена способностью животного-реципиента распознавать присутствие в сыворотке чужеродных белков.

Сравнительно-серологический метод широко использу­ется для подтверждения филогенетических связей. Напри­мер, зоологи не могли систематизировать мечехвоста. Ког­да к сыворотке против антигенов мечехвоста добавляли антигены различных членистоногих, образование наиболь­шего количества преципитата² вызывали антигены пау­кообразных.

Дата добавления: 2015-05-07