Какво обединява хората, бактериите, бананите и маймуните, Йорик
Хората се гледат в огледалото около 30 пъти всеки ден. Някои жени са много повече. Много е трудно да минете покрай огледалото, без да погледнете отражението на себе си или на любимия човек. Ние знаем външния си вид наизуст, а паметта съхранява спомени за около три до четири хиляди познати: роднини, съученици, съседи, световни звезди и политици. Лицата на хората са уникални и шансовете да срещнеш своя абсолютен двойник са едно на няколко милиона милиарда (но все пак понякога се случва нещо подобно). Уникалността на външния вид на човека се дължи на генетичния материал, съдържащ се в ДНК клетката. ДНК носи информация за това какъв цвят са очите ви, дали ще развиете рак на белия дроб от пушене, колко дълги ще бъдат пръстите ви и много, много повече.
Цялата информация за външния вид на човек е криптирана в ДНК - молекула с дължина около 2 m.
ДНК е двуверижна молекула, която се състои от специфична последователност от четири нуклеотида: тимин, аденин, гуанин и цитозин. За да създаде две вериги, аденинът се комбинира с тимин, а гуанинът с цитозин. Резултатът е много стабилна молекула.
Двуверижна ДНК молекула. Между тимин и аденин, гуанин и цитозин се образуват силни връзки.
Как една верига на ДНК с информация формира цял човешки организъм (както и животно, гъба или растение)? Всичко се случва по универсалната схема: ДНК-РНК-протеини. Въз основа на ДНК матрицата се синтезира РНК, а на базата на РНК матрицата се сглобяват протеини от аминокиселини с помощта на рибозоми. Протеините изпълняват много функции (до 60%) в тялото: това са ензими, които ускоряват реакциите, градивни елементи (кератинът е нашата коса), носители на различнивещества (хемоглобин, който пренася кислород до клетките, и миоглобин, който съхранява кислород в мускулите), някои части на имунната система. С помощта на протеини се синтезират и други вещества - мазнини, въглехидрати, нуклеинови киселини и др. Така се получава цял организъм, различен от всички останали представители на живия свят. Организмите са уникални, но забележително подобни. Всички живи същества се състоят от общи мотиви на химични реакции на синтез и разпадане на молекули. Външно има огромни разлики между организмите, но вътре, като цяло, всичко е подобно.
Хемоглобинът се намира в червените кръвни клетки и пренася кислород до телесните тъкани.
Разликите съществуват, защото организмите се развиват, за да подобрят своето оцеляване чрез адаптивност към околната среда. Това се дължи на мутациите и изменението на климата. Тези организми, които имат най-успешни признаци за живот в определена среда, оцеляват, след това техните потомци мутират на свой ред и се адаптират към новите условия на околната среда и така преминават милиони цикли. Нарича се еволюция - оцеляване на най-силните и най-силните.
А формирането на видовете се основава на друг процес - географската изолация. Две популации плъхове, например, съществуват в два края на града. В една популация оцеляха плъхове, носещи мутация 1, а в другата плъхове, носещи мутация 2. С течение на времето разликите в ДНК се увеличиха, разстоянието между индивидите в двете популации им попречи да създават свободно общо потомство и в крайна сметка, след дълго време, тези две популации формираха два нови вида. Генетично видовете са много сходни, но вече не могат да се кръстосват. Отделни видове се адаптират, мутират и образуват родове, а след това семейства, разреди, класове, типове и царства. какколкото по-малко са генетичните разлики между видовете, толкова по-близо са те един до друг по еволюционната стълба. Оказва се, че хората и всички други организми имат определен процент сходство в своята генетична информация. Разбиране колко общо имаме с другите организми.Какво е общото между хората и бактериите? Човешките същества споделят черти с микроорганизмите, колкото и невероятно да звучи. Нашите клетки имат малки енергийни станции - митохондрии със собствен набор от ДНК (екстрахромозомни). И така, има интересна ендосимбиотична теория за произхода на същите тези органели. Древните предци на митохондриите са едноклетъчни бактерии, които са били погълнати от друга голяма клетка. Те се опитаха да живеят заедно, увеличавайки общите шансове за оцеляване. Тази стратегия се оказа печеливша и остана с живи организми. Наистина има много прилики между митохондриалната ДНК и бактериалната ДНК – по размер, специфични области и функции. Най-често срещаната бактерия на нашата планета е ешерихия коли, E.coli. Хората и E. coli имат до 223 идентични гена, или 1% общи! С бактериите и едноклетъчните организми хората имат около 3-5% сходство в генома.
E. coli под микроскоп.
Какъв процент от човек е маймуна? Най-вече генетичното сходство на човек с животни, дори и с относително ниско развитие (например риби и хлебарки). Плодовата муха Drosophila (тази, която лети над плодовете през лятото) има 60% от гените си, общи с човешките. В крайна сметка, колкото по-високо се намира животното на еволюционната стълба, толкова по-голямо е сходството в генетичния материал.
Мухата Drosophila е привлечена от сладката миризма.
Експериментално е доказано, че ДНК на човек и камила съвпада с 67%.Може би затова много представители на вида Хомо сапиенс се държат като камили на обществени места? Въз основа на същите генетични данни от еволюционното дърво се оказва, че медицината е грешала от много години. Човекът и прасето нямат толкова общо, колкото човекът и домашната мишка. Но, за съжаление, мишка - като донор на органи през миналия век определено няма да се побере. Въпреки че генетичното сходство е около 90%.
Кой знаеше, че мишките са толкова подобни на хората?
Най-близките роднини на хората са маймуните, особено горилите, бонобо и шимпанзетата. Сега генетичната разлика между хората и шимпанзетата е само един нуклеотид на сто. И помежду си хората се различават само по един нуклеотид на хиляда. Няколко по-интересни математически числа - хората и шимпанзетата си приличат около 95%. Генетичната разлика между хората и шимпанзетата е по-малка, отколкото при двата вида плъхове, но морфологично маймуните и хората се различават повече от едни и същи плъхове.
Има огромна генетична разлика между сивите и черните плъхове. Повече от човек с маймуна.
А разликата между две човешки личности е само около 0,9%, ако хората са от различни раси, и до 0,01% в някои изолирани общества. Човекът е уникален, но удивително подобен на другите организми. Ние сме обединени от една и съща вътрешна структура на молекули, общи реакции на разлагане и синтез на вещества, жизнени процеси (дишане, растеж, клетъчно делене) и много други. Цялата тази информация е заложена в генетичния материал – ДНК и въз основа на нейното изследване ние научаваме повече не само за себе си, но и за другите организми. Постепенно осъзнаваме все повече, че живеем заедно на една и съща планета, всички живи организми имат много общи неща и разликата в генетичнитесмисълът е незначителен.