1. Sequenziamento del DNA e dell'RNA:
* Codice genetico universale: Tutti gli organismi viventi usano lo stesso codice genetico di base (DNA/RNA) per tradurre le informazioni genetiche in proteine. Questa universalità indica un antenato comune.
* alberi filogenetici: Confrontando sequenze di DNA/RNA, possiamo costruire alberi evolutivi che mostrano relazioni tra specie. Questi alberi spesso corrispondono a classificazioni tradizionali basate sulla morfologia.
* Materiale genetico condiviso: Le specie che sono più strettamente correlate condividono una percentuale più elevata di sequenze di DNA, indicando antenati comuni. Ad esempio, gli esseri umani e gli scimpanzé condividono circa il 98,7% del loro DNA.
* pseudogeni: Questi sono geni inattivi che hanno perso la loro funzione nel tempo. Sono come "fossili molecolari" che mostrano come l'evoluzione ha modellato i genomi.
2. Struttura e funzione delle proteine:
* Proteine omologhe: Proteine simili trovate in diverse specie con antenati condivisi. Queste proteine possono avere funzioni leggermente diverse, ma la loro struttura di base e sequenze di aminoacidi sono notevolmente simili.
* Evoluzione convergente: Anche se diverse specie possono condividere ambienti e pressioni simili, le loro strutture proteiche possono rivelare le loro storie evolutive distinte.
* Orologi molecolari: I tassi di evoluzione delle proteine possono essere usati per stimare il tempo da quando due specie si discostano da un antenato comune.
3. Meccanismi molecolari:
* Duplicazione e diversificazione genica: I geni possono essere duplicati e nel tempo queste copie possono evolvere nuove funzioni. Questo è un meccanismo chiave per creare novità genetiche.
* Trasferimento genico orizzontale: I geni possono essere scambiati tra specie non correlate, in particolare nei batteri. Questo processo è stato importante nell'evoluzione della resistenza agli antibiotici e di altri tratti.
4. Prove biogeografiche:
* Distribuzione di marcatori molecolari: La distribuzione di sequenze di DNA specifiche o variazioni proteiche può essere utilizzata per tracciare la storia evolutiva di popolazioni e specie in diverse regioni.
Esempi di prove molecolari in azione:
* Evoluzione dell'immunità umana: Il confronto tra sequenze di DNA di diverse popolazioni umane rivela adattamenti che hanno permesso agli umani di sopravvivere a varie malattie infettive.
* Origini dei mitocondri: Il DNA nei mitocondri (organelli cellulari) ricorda quello dei batteri, sostenendo la teoria secondo cui i mitocondri hanno avuto origine da batteri simbiotici.
* Evoluzione delle balene: Le prove fossili e le sequenze di DNA indicano che le balene si sono evolute dai mammiferi dimorati.
In sintesi:
Le prove molecolari forniscono un quadro potente e dettagliato delle relazioni evolutive. Ci aiuta a comprendere i meccanismi di evoluzione, tracciare la storia della vita e ottenere approfondimenti sulla diversità della vita sulla terra.
