Хемотаксономия

«Биохимическая систематика» перенаправляется сюда. Информацию о журнале см. в разделе «Биохимическая систематика» (журнал) .

Мерриам-Вебстер определяет хемотаксономию как метод биологической классификации, основанный на сходстве и несходстве в структуре определенных соединений среди организмов классифицируемых . Сторонники утверждают, что, поскольку белки более тщательно контролируются генами и менее подвержены естественному отбору , чем анатомические особенности , они являются более надежными индикаторами генетических взаимоотношений . Наиболее изученными соединениями являются белки, аминокислоты , нуклеиновые кислоты , пептиды и т. д.

Физиология – это наука о работе органов живого существа . Поскольку в работе органов участвуют химические вещества , организма эти соединения называются биохимическими веществами . Изучение морфологических изменений показало, что в строении животных происходят изменения, приводящие к эволюции . Когда происходят изменения в строении живого организма, они, естественно, сопровождаются изменениями физиологических или биохимических процессов.

Джон Гриффит Воган и Виктор Плувье были одними из пионеров хемотаксономии.

Биохимические продукты

Тело химических любого животного животного царства состоит из ряда веществ . Из них лишь несколько биохимических продуктов были приняты во внимание для получения доказательств эволюции.

1. Протоплазма : Каждая живая клетка , от бактерии до слона , от травы до синего кита , имеет протоплазму. Хотя сложность и состав протоплазмы возрастают от низшего живого организма к высшему, основным соединением всегда является протоплазма. Эволюционное значение: Из этих доказательств становится ясно, что все живые существа имеют общую точку происхождения или общего предка , который, в свою очередь, имел протоплазму. его Сложность возрастала из-за изменений в образе жизни и среде обитания .
2. Нуклеиновые кислоты: ДНК и РНК — это два типа нуклеиновых кислот, присутствующих во всех живых организмах. Они присутствуют в хромосомах . Установлено, что структура этих кислот одинакова у всех животных. ДНК всегда имеет две цепи, образующие двойную спираль , и каждая цепь состоит из нуклеотидов . Каждый нуклеотид имеет пентозный сахар , фосфатную группу и азотистые основания, такие как аденин , гуанин , цитозин и тимин . РНК содержит урацил вместо тимина. было доказано В лаборатории , что одна цепь ДНК одного вида может совпадать с другой цепью другого вида. Если аллели нитей каких-либо двух видов близки, то можно сделать вывод о более близком родстве этих двух видов.
3. Пищеварительные ферменты – это химические соединения , которые помогают пищеварению . Белки всегда перевариваются определенным типом ферментов, таких как пепсин , трипсин и т. д., у всех животных, от одноклеточной амебы до человека . Сложность состава этих ферментов возрастает от низших организмов к высшим, но по сути они одинаковы. Аналогично, углеводы всегда перевариваются амилазой , а жиры — липазой .
4. Конечные продукты пищеварения: независимо от типа животного конечными продуктами белков, углеводов и жиров являются аминокислоты , простые сахара и жирные кислоты соответственно. Таким образом, можно с уверенностью заключить, что сходство конечных продуктов обусловлено общим происхождением .
5. Гормоны представляют собой выделения желез секреции внутренней , таких как щитовидная железа , гипофиз , надпочечники и т. д. Их химическая природа одинакова у всех животных. Например, тироксин секретируется щитовидной железой, независимо от того, какое животное. Он используется для контроля обмена веществ у всех животных. Если у человека наблюдается дефицит тироксина, не обязательно получать этот гормон от другого человека. Его можно извлечь из любого млекопитающего и ввести человеку для нормального метаболизма. Аналогичным образом инсулин секретируется поджелудочной железой .
   Если щитовидную железу головастика удалить и заменить бычьей щитовидной железой, произойдет нормальный обмен веществ и головастик превратится в лягушку . Поскольку между этими животными существует фундаментальное родство, такой обмен гормонами или железами возможен.
6. Азотистые продукты выделения: живые организмы выделяют в основном три типа азотистых отходов; аммиак является свойством водных форм жизни, мочевина образуется обитателями суши и воды, мочевая кислота выделяется наземными формами жизни. Лягушка на стадии головастика выделяет аммиак, как и рыба. Когда она превращается во взрослую лягушку и выходит на сушу, вместо аммиака она выделяет мочевину. водное происхождение наземных животных . Таким образом, установлено
   Цыпленок ; до пятого дня развития выделяет аммиак вплоть с 5-го по 9-й день — мочевина ; и после этого мочевая кислота . Основываясь на этих открытиях, Болдуин стремился к биохимическому повторению развития позвоночных животных с точки зрения азотистых продуктов выделения .
7. Фосфагены являются энергетическими резервуарами животных. Они присутствуют в мышцах . Они энергию для синтеза АТФ . поставляют Обычно у животных существует два типа фосфагенов: фосфоаргинин (ПА) у беспозвоночных и фосфокреатин (ФК) у позвоночных. Среди иглокожих и быстрохордовых у одних имеется PA, у других PC. Лишь немногие имеют и PA, и ПК. Биохимически эти две группы родственны. Это самое основное доказательство того, что первые хордовые животные должны были произойти только от иглокожих предков .
8. Жидкости организма животных. Анализ жидкостей организма как водных , так и наземных животных показывает, что составу они напоминают морскую воду по своему ионному . Существует множество свидетельств того, что примитивные представители большинства типов жили в море во времена палеозоя . Понятно, что первая жизнь возникла только в море, а затем эволюционировала на сушу. Еще один интересный момент: жидкости организма большинства животных содержат меньше магния и больше калия , чем вода современного океана . В прошлом океан содержал меньше магния и больше калия. Тела животных накопили больше этих минералов благодаря структуре ДНК, и эта характеристика остается таковой и сегодня. Когда первые формы жизни появились в море, они приобрели состав современной морской воды и сохранили его даже после выхода на сушу, поскольку это было благоприятным признаком.
9. Опсины : У позвоночных зрение контролируется двумя совершенно разными типами опсинов: порфиропсином и родопсином . Они присутствуют палочках сетчатки . в Пресноводные рыбы содержат порфиропсин; у морских и наземных позвоночных есть родопсин. У амфибий у головастика, живущего в пресной воде, имеется порфиропсин, а у взрослой лягушки, большую часть времени живущей на суше, — родопсин. У катадромных рыб, мигрирующих из пресной воды в море, порфиропсин замещается родопсином. У проходных рыб, мигрирующих из моря в пресные воды, родопсин замещается порфиропсином. Эти примеры показывают пресноводное происхождение позвоночных животных. Затем они разошлись на две линии : одна ведёт к морской жизни, а другая — к наземной жизни.
10. Серологические данные: В последние годы эксперименты, проведенные с составом крови, дают убедительные доказательства эволюции. Установлено, что кровь может передаваться только между животными, находящимися в близком родстве. Степень родства между этими животными определяется так называемыми серологическими данными . Существуют различные способы сделать это; метод, использованный Джорджем Наттоллом, называется методом осаждения . В этом методе антисыворотку необходимо приготовить пораженных животных. Для исследования на людях человеческую кровь собирают и дают ей свернуться . Затем сыворотку отделяют от эритроцитов . Затем кролику через регулярные промежутки времени вводят небольшое количество сыворотки, которую оставляют на инкубацию в течение нескольких дней. образуются антитела При этом в организме кролика . Затем кровь кролика берется и свертывается. Сыворотка, отделенная от эритроцитов, называется античеловеческой сывороткой.

При обработке такой сыворотки кровью обезьян или человекообразных обезьян прозрачный белый осадок образуется . При смешивании сыворотки с кровью любого другого животного, например собак , кошек или коров , осадок не образуется. Таким образом, можно сделать вывод, что люди более тесно связаны с обезьянами и человекообразными обезьянами. В результате было установлено, что ящерицы тесно связаны со змеями , лошади с ослами , собаки с кошками и т. д. Такое систематическое положение Limulus долгое время было спорным, но было обнаружено, что человеческая сыворотка более близка к относятся к паукообразным, чем к ракообразным .

Область биохимии значительно развилась со времен Дарвина , и это серологическое исследование является одним из последних свидетельств эволюции. Ряд биохимических продуктов, таких как нуклеиновые кислоты, ферменты, гормоны и фосфагены, ясно показывают взаимосвязь всех форм жизни. Состав жидкости организма показал, что первая жизнь зародилась в океанах. Наличие азотистых продуктов жизнедеятельности указывает на водное происхождение позвоночных, а характер зрительных пигментов указывает на пресноводное происхождение наземных позвоночных. Серологические тесты указывают на родство внутри этих типов животных.

Палеонтология

Когда в горной породе или нефтяном месторождении остаются только фрагменты окаменелостей или некоторые биомаркеры , класс организмов, которые их произвели, часто можно определить с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье.

Внешние ссылки

• http://www.merriam-webster.com/dictionary/chemotaxonomy