1. Codice genetico universale:
* Tutti gli organismi viventi, dai batteri all'uomo, usano lo stesso codice genetico di base, traducendo il DNA in proteine. Questa universalità suggerisce un antenato comune da cui tutta la vita è discesa.
* Mentre ci sono lievi variazioni nel codice tra le specie, sono notevolmente coerenti, suggerendo un'origine condivisa e una successiva evoluzione.
2. Proteine e enzimi omologhi:
* Proteine con strutture e funzioni simili: Molte proteine, come il citocromo C (coinvolto nella respirazione cellulare) o le proteine ribosomiali, hanno strutture e funzioni notevolmente simili su diverse specie. Ciò suggerisce che si sono evoluti da un antenato comune e sono stati conservati durante la storia evolutiva.
* Il grado di somiglianza riflette le relazioni evolutive: Più sono simili le sequenze proteiche tra due specie, più sono probabilmente correlate. Ciò fornisce un orologio molecolare per il monitoraggio del tempo evolutivo.
3. Percorsi metabolici:
* Percorsi biochimici condivisi: Le vie metaboliche fondamentali, come la glicolisi (abbattere il glucosio per energia) e il ciclo dell'acido citrico, sono notevolmente simili in tutti gli organismi. Ciò suggerisce che si sono evoluti all'inizio della vita e sono stati conservati a causa della loro vitale importanza.
* Le variazioni nei percorsi riflettono l'adattamento: Mentre le vie metaboliche di base sono condivise, esistono variazioni tra le specie. Ad esempio, gli organismi fotosintetici hanno percorsi unici per utilizzare l'energia della luce, riflettendo il loro adattamento ad ambienti specifici.
4. Orologi molecolari:
* Le mutazioni si accumulano a una velocità relativamente costante: I cambiamenti nelle sequenze di DNA si verificano a un ritmo abbastanza prevedibile. Queste mutazioni possono agire come un orologio molecolare, permettendo agli scienziati di stimare il tempo da quando due specie si divertono da un antenato comune.
* Gli orologi calibrati forniscono stime del tempo: Confrontando le sequenze di DNA di diverse specie e tenendo conto del tasso di mutazione, gli scienziati possono stimare il tempo di divergenza, fornendo preziose informazioni sulle relazioni evolutive.
5. Geni vestigiali e pseudogeni:
* Geni non funzionali con storia evolutiva: Alcuni organismi possiedono geni non funzionali che sono omologhi ai geni funzionali in altre specie. Questi "geni vestigiali" o "pseudogeni" sono resti di geni che erano funzionali nei loro antenati ma non sono più necessari.
* Evidenza della perdita genica: Questi geni non funzionali forniscono prove della perdita di alcune funzioni durante l'evoluzione, supportando l'idea di discesa con la modifica.
6. Storia evolutiva degli enzimi:
* Nuove funzioni dai geni esistenti: Gli enzimi spesso evolvono nuove funzioni attraverso mutazioni. Studiando la struttura e la funzione degli enzimi, gli scienziati possono tracciare la loro storia evolutiva e comprendere come si sono adattati a nuovi ambienti e requisiti metabolici.
* L'evoluzione enzimatica riflette gli ambienti mutevoli: La diversità degli enzimi in diverse specie riflette le varie pressioni selettive che hanno affrontato durante la loro evoluzione.
Conclusione:
La biochimica offre una potente suite di strumenti per comprendere l'evoluzione. Esaminando le somiglianze e le differenze nel macchinario molecolare della vita, gli scienziati possono ricostruire la storia della vita e illuminare i processi di adattamento, diversificazione e antenati condivisi di tutti gli esseri viventi.
