Авторская Главная Медицина Почемучка Точные и естественные науки

Что объединяет людей, бактерии, бананы и обезьян?

ген человек

Люди каждый день смотрят в зеркало около 30 раз. Некоторые женщины – гораздо больше. Очень тяжело пройти мимо зеркала, не посмотрев на отражение себя любимого или любимой. Мы знаем собственную внешность наизусть, и память хранит воспоминания о примерно трех-четырех тысячах знакомых: родственниках, одноклассниках, соседях, мировых звездах и политиках. Лица людей уникальны, а шансы встретить своего абсолютного двойника – один к нескольким миллионов миллиардов (но все же нечто похожее иногда случается).
Уникальность внешности людей обусловлена генетическим материалом, содержащимся в клетке ДНК. ДНК несет в себе информацию о том, какого цвета у Вас глаза, разовьется ли рак лёгких от курения, насколько длинными будут пальцы на руке и многое-многое другое.

Вся информация о физическом облике человека зашифрована в ДНК – молекуле длиной около 2 м.

ДНК – это двухцепочечная молекула, которая состоит из определенной последовательности из четырех нуклеотидов: тимина, аденина, гуанина и цитозина. Для создания двух цепочек аденин соединяется с тимином, а гуанин – с цитозином. В результате получается очень стойкая молекула.

Двухцепочечная молекула ДНК. Прочные связи образуются между тимином и аденином, гуанином и цитозином.

Как одна цепочка ДНК с информацией образует целый организм человека (а также животного, гриба или растения)? Все происходит по универсальной схеме: ДНК-РНК-белки. На основе матрицы ДНК синтезируется РНК, а по матрице РНК собираются белки из аминокислот с помощью рибосом. Белки выполняют множество функций (до 60%) в организме: это ферменты, которые ускоряют реакции, строительные блоки (кератин – наши волосы), переносчики разных веществ (гемоглобин, который переносит кислород к клеткам, и миоглобин, который накапливает кислород в мышцах), некоторые части иммунной системы. С помощью белков синтезируются и другие вещества – жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты и тому подобное. Так и получается целый организм, отличный от всех других представителей живого мира.
Организмы уникальны, но похожи друг на друга удивительно. Все живое состоит из единых мотивов химических реакций синтеза и распада молекул. Внешне существуют огромные различия между организмами, но внутри в общих чертах все похоже.

Гемоглобин содержится в эритроцитах и переносит кислород к тканям организма.

Различия существуют, потому что организмы развиваются, улучшая свою выживаемость через приспосабливаемость к окружающей среде. Это происходит благодаря мутациям и изменениям в климате. Те организмы, которые имеют наиболее удачливые признаки для жизни в определенной среде, выживают, потом их потомки мутируют в свою очередь и приспосабливаются к новым условиям среды и так проходят миллионы циклов. Это называется эволюцией – выживание сильнейших и наиболее приспособленных.

А образование видов основано на еще одном процессе – географической изоляции. Две популяции крыс, к примеру, существовали в двух концах города. В одной популяции выживали крысы, несущие мутацию 1, а в другой – крысы, несущие мутацию 2. Со временем различия в ДНК увеличивалась, расстояние между особями в двух популяциях мешало им свободно создавать общее потомство, в конце концов спустя продолжительное время эти две популяции образовали два новых вида. Генетически виды сильно похожи, но скрещиваться уже не могут. Отдельные виды приспосабливались, мутировали и формировали роды, а потом семейства, отряды, классы, типы и царства. Чем меньше генетических различий у видов, тем ближе друг к другу они находятся на эволюционной лестнице.
Выходит, что у человека и всех других организмов есть определенный процент схожести в их генетической информации. Разбираемся, сколько у нас общего с другими организмами.
Что общего между человеком и бактериями?
У человека есть общие черты с микроорганизмами, как бы невероятно это ни звучало. В наших клетках есть небольшие энергетические станции – митохондрии с собственным набором ДНК (внехромосомной). Так вот, существует интересная эндосимбиотическая теория возникновения этих самых органелл. Древние предки митохондрий – это одноклеточные бактерии, которых поглотила другая большая клетка. Они попробовали жить совместно, увеличивая общие шансы на выживание. Эта стратегия оказалась выгодной, и она закрепилась за живыми организмами. Действительно, есть много сходства между митохондриальной ДНК и ДНК бактерий – в размерах, определенных участках и функциях.
Самая распространенная бактерия на нашей планете – это кишечная палочка, E.coli. У человека и E.coli целых 223 одинаковых гена, или 1% общности!
С бактериями и одноклеточными организмами у человека есть около 3-5% схожести в геноме.

E.coli под микроскопом.

Человек – это банан на 50%?
Это правда, но лишь отчасти. Распространенный миф ошибается лишь на 10-15%. Внутри нас заложены гены, которые ответственны за наличие одинаковых реакций с растениями. Растения и человек дышат одинаково, (да, они умеют не только фотосинтезировать), по одинаковому принципу создается энергия. Большинство клеточных реакций – расщепление сахаров, синтез новых молекул жира, углеводов и белков, копирование ДНК, защита от ультрафиолетовых лучей – у всех эукариот происходят по одному и тому же принципу. Человек на 35-40% – банан, или груша, или арбуз, или табак.

Плантация табака.

На сколько процентов человек – это обезьяна?
Больше всего генетического сходства у человека с животными, даже с относительно низкими по развитию (например, рыбами и тараканами). У плодовой мушки дрозофилы (той, которая над фруктами летом летает) 60% общих генов с человеком. Ведь чем выше животное располагается на эволюционной лестнице, тем больше схожести в генетическом материале.

Мушка дрозофила привлечена сладким запахом.

Экспериментально доказано, что ДНК человека и верблюда совпадает на 67%. Может поэтому многие представители вида Homo sapiens ведут себя как верблюды в общественных местах?
На основе тех же генетических данных по эволюционному древу выходит, что медицина на протяжении многих лет ошибалась. У человека со свиньей не так много общего, как у человека с домашней мышкой. Но, к сожалению, мышь – как донор органов в прошлом веке бы точно не подошла. Хотя генетическое сходство и составляет около 90%.

Кто знал, что мыши так похожи на людей?

Самый близкий родственник для человека – это обезьяны, в особенности гориллы, бонобо и шимпанзе. Так вот, генетические различия между человеком и шимпанзе составляет лишь один нуклеотид из ста. А между собой люди различаются лишь по одному нуклеотиду из тысячи.
Еще несколько интересных математических цифр – у человека и шимпанзе около 95% схожести. Генетическая разница между человеком и шимпанзе меньше, чем у двух видов крыс, но морфологически обезьянки и люди отличаются сильнее, чем те же крысы.

Серая крыса.

Между серой и черной крысами огромная генетическая разница. Больше, чем у человека с обезьяной.

А разница между двумя человеческими личностями составляет лишь около 0,9%, если люди относятся к разным расам, и до 0,01% в некоторых изолированных обществах.
Человек уникален, но удивительно схож с другими организмами. Нас объединяет одинаковое внутреннее строение молекул, общие реакции распада и синтеза веществ, процессы жизнедеятельности (дыхание, рост, деление клеток) и многое многое другое. Вся эта информация закреплена в генетическом материале – ДНК, и на основе ее изучения мы узнаем больше не только о себе, но и о других организмах. Постепенно мы все больше осознаем, что живем на одной планете вместе, все живые организмы объединяет многое, и разница в генетическом смысле ничтожна.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: yorick.kz

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: