Evolutionära klockor

Evolutionära klockor är genetiska sekvenser inom gener som kan hjälpa till att bestämma när tidigare arter divergerade från en gemensam förfader. Det finns vissa mönster av nukleotidsekvenser som är vanliga bland besläktade arter som verkar förändras vid ett regelbundet tidsintervall. Att veta när dessa sekvenser har ändrats i förhållande till den geologiska tidsskalan kan hjälpa till att bestämma åldern på artens ursprung och när specifikation inträffade.

Evolutionära klockors historia

Evolutionära klockor upptäcktes 1962 av Linus Pauling och Emile Zuckerkandl. När man studerar aminosyrasekvensen i hemoglobin av olika arter. De märkte att det verkade vara en förändring i hemoglobinsekvensen med regelbundna tidsintervall i hela fossilregistret. Detta ledde till påståendet att den evolutionära förändringen av proteiner var konstant under den geologiska tiden.

Med hjälp av denna kunskap kan forskare förutsäga när två arter divergerade i livets fylogenetiska träd. Antalet skillnader i nukleotidsekvensen för hemoglobinproteinet betyder en viss tid som har gått sedan de två arterna delade sig från den gemensamma förfäder. Att identifiera dessa skillnader och beräkna tiden kan hjälpa till att placera organismer på rätt plats på det fylogenetiska trädet med avseende på nära besläktade arter och den gemensamma förfäder.

Det finns också gränser för hur mycket information en evolutionär klocka kan ge om alla arter. Det mesta av tiden kan det inte ge en exakt ålder eller tid när den delades av det fylogenetiska trädet. Det kan bara ungefärlig tid i förhållande till andra arter på samma träd. Ofta ställs den evolutionära klockan in enligt konkreta bevis från fossilregistret. Radiometrisk datering av fossiler kan sedan jämföras med den evolutionära klockan för att få en bra uppskattning av divergens ålder.

En studie 1999 av FJ Ayala kom med fem faktorer som kombinerar för att begränsa utvecklingen av klockan. Dessa faktorer är följande:

• Ändra tid mellan generationer
• Folkmängd
• Skillnader specifika för en viss art
• Förändring av proteinets funktion
• Förändringar i mekanismen för naturligt urval

Även om dessa faktorer i de flesta fall begränsar finns det sätt att redogöra för dem statistiskt vid beräkningen av tider. Om dessa faktorer kommer in för att spela, är emellertid den evolutionära klockan inte konstant som i andra fall utan den kan variera i dess tider.

Att studera den evolutionära klockan kan ge forskare en bättre uppfattning om när och varför speciation inträffade för vissa delar av livets fylogenetiska träd. Dessa avvikelser kan ge ledtrådar om när större händelser i historien inträffade, till exempel massutrotning.