Как сказать возраст потухшего предка, характерного для двух живущих разновидностей? Возьмите тот же ген от обоих и посчитайте различия в ДНК. Тогда разделите его на уровень, при котором ДНК видоизменяется, и престо!
Биологи любят эти молекулярные часы, и они применяли их в течение многих десятилетий. Но новое исследование показывает, что может не хорошо ходить.
В 1965 биохимики ошеломили классических биологов путем показа, что мутации в генах накапливаются при постоянном уровне. Следовательно, число мутаций между двумя разновидностями могло использоваться для сообщения когда отличенные разновидности, даже без доказательств окаменелости. С тех пор ученые использовали молекулярные часы в различных генах для отслеживания развития в разновидностях от ВИЧ до птиц китам. И несмотря на то, что исключения к правилу появились, большинство биологов остается лояльным к своим любимым часам.
Но в выпуске 25 сентября Продолжений Национальной академии наук, генетик Франсиско Родригес-Трелльз и его коллеги в Калифорнийском университете, Ирвин, показывают, что молекулярные часы могли быть готовы к ломбарду. От базы данных GenBank они загрузили последовательности трех известных генов, названных Gpdh, Дерном и Xdh, для 78 разновидностей, от сосен до людей. Они использовали данные для создания эволюционного дерева, в целях калибровки, включавшего некоторые основные отрасли, уже датированные палеонтологами.Но когда ученые начали считать число мутаций в каждом отделении дерева, они нашли весьма различные частоты появления мутаций, даже для тесно связанных разновидностей.
Например, у Дрозофилы затеняют дрозофил, часы Дерна тикают в 10 раз быстрее, чем у его Дрозофилы кузена willistoni, в то время как часы Xdh сохраняют совершенное время. С другой стороны часы Gpdh в млекопитающих бегут приблизительно в 10 раз быстрее, чем то у дрозофил. Молекулярные часы в целом намного более «ошибочны», чем ранее мысль и практически бесполезны для хранения точного эволюционного времени, исследователи завершают. Они приписывают это капризам естественного отбора, который может время от времени ограничивать определенные генетические мутации в определенных происхождениях.
Эволюционные биологи недовольны услышать, что такая дорогая корреляция может быть испорчена. Дэвид Минделл, Мичиганского университета, Анн-Арбор, говорит, что это – «плохие новости, что оценки дат должны быть рассмотрены как очень подверженные ошибкам».
Но, он добавляет, в конечном счете это – хорошие новости, что путем опровержения теории молекулярных часов молекулярная эволюция в большом разнообразии организмов может стать лучше понятый.