Кіріспе
Ортақ ата-тегі бар организмдер тобының сипаттамасы. Тіл білімі мен филологияда ортақ ата-тегі термині бір түр уақыт өте келе екі немесе одан көп түрдің ата-тегі болған жағдайда қолданылатын эволюциялық биологиядағы ұғым. Қазіргі эволюциялық биология бойынша, барлық тірі жандар Жер бетіндегі барлық тіршіліктің соңғы ортақ ата-тегі (LUCA) деп аталатын бірегей ата-тектен тараған болуы мүмкін. Ортақ тектілік – түр пайда болуының салдары, онда бірнеше түрлер бір ата-тек популяциясынан туындайды. Екі түрдің ортақ ата-тектері неғұрлым жақын болса, олардың туыстығы соғұрлым жақын. Қазіргі уақытта тіршілік ететін барлық организмдердің ең соңғы ортақ ата-тегі – соңғы ғаламдық ата-тек. Жердегі өмірдің ең ерте дәлелдері – Батыс Гренландияда табылған 3,7 миллиард жылдық метаседиментарлық тау жыныстарында биогенді деп табылған графит және Батыс Австралияда табылған 3,48 миллиард жылдық құмтастағы микробиалды төсектің қазбалары. Қазіргі кезде Жер бетіндегі барлық тірі организмдер ортақ генетикалық мұраны бөліседі, бірақ ерте эволюция кезінде горизонтальды гендер алмасудың болғаны туралы болжам өмірдің монофилиясы (бір ата-тек) туралы сұрақтар тудырды.
use of the term in linguistics and philology
Common descent is a concept in evolutionary biology applicable when one species is the ancestor of two or more species later in time. According to modern evolutionary biology, all living beings could be descendants of a unique ancestor commonly referred to as the last universal common ancestor (LUCA) of all life on Earth. Common descent is an effect of speciation, in which multiple species derive from a single ancestral population. The more recent the ancestral population two species have in common, the more closely are they related. The most recent common ancestor of all currently living organisms is the last universal ancestor, The two earliest pieces of evidence for life on Earth are graphite found to be biogenic in 3.7 billion year old metasedimentary rocks discovered in western Greenland and microbial mat fossils found in 3.48 billion year old sandstone discovered in Western Australia. All currently living organisms on Earth share a common genetic heritage, though the suggestion of substantial horizontal gene transfer during early evolution has led to questions about the monophyly (single ancestry) of life.
Жалпы биохимия
Барлық белгілі тіршілік түрлерінің негізі бірдей биохимиялық ұйым: ДНК-да сақталған генетикалық ақпарат, ақуыз және РНК ферменттерінің әсерімен РНК-ға түсіріледі, содан кейін (өте ұқсас) рибосомалар арқылы ақуыздарға аударылады, энергия көздері ретінде АТФ, НАДФ және басқалары қолданылады. Цитохром c сияқты кең таралған заттардағы шағын реттілік айырмашылықтарды талдау ортақ тектің бар екенін қуаттай түседі. Барлық организмдерде ДНК көшірмесін жасау сияқты маңызды функцияларды атқаратын 23 ақуыз фермент ретінде табылады. Мұндай ферменттердің тек бір жиынтығының болуы – жалғыз тектің бар екенін көрсетеді. Барлық тірі жануарларға ортақ 6331 ген анықталды; олар 650 миллион жыл бұрын кембрийге дейінгі кезеңде өмір сүрген жалғыз ортақ ата-бабадан пайда болған болуы мүмкін.
Таңдаулы бейтарап ұқсастықтар
Адаптивтік маңызы жоқ ұқсастықтарды конвергентті эволюциямен түсіндіру мүмкін емес, сондықтан олар ортақ шығу тегіне берік қолдау көрсетеді. Мұндай дәлелдер екі саладан алынған: аминқышқылдарының тізбектері және ДНК тізбектері. Бірдей үш өлшемді құрылымы бар ақуыздардың аминқышқылдарының тізбектері толық сәйкес болуы міндетті емес; тізбектер арасындағы кез келген маңызсыз ұқсастық ортақ шығу тегінің куәсі болып табылады. Кейбір жағдайларда, бір аминқышқылын кодтау үшін бірнеше кодон (ДНК үштігі) болады. Көптеген түрлер бір аминқышқылын көрсету үшін бір кодонды бірдей орында қолданса, бұл олардың жақын арада ортақ ата-тегі бар екенін көрсетеді. Егер аминқышқылдарының тізбектері әртүрлі ата-тектерден шыққан болса, олар артық кодондардың кез келгенімен кодталған болар еді. Ал қажетті аминқышқылдары бұрыннан қалыптасқандықтан, табиғи іріктеу кодондардың өзгеруіне ықпал етпес еді, уақытқа қарамастан. Генетикалық дрейф кодондарды өзгерте алады, бірақ бірнеше туыстамалардағы тізбектің барлық артық кодондарының толық сәйкес келуі өте сирек. Сол сияқты, ортақ нуклеотидтік тізбектер, әсіресе интрондар мен псевдогендердің орналасуы сияқты көрінетін бейтарап элементтерде, ортақ ата-тектің мықты дәлелін ұсынады.
Басқа ұқсастықтар
Биологтар көбінесе жасушалық өмірдің көптеген жайттарының әмбебаптығын жоғарыда аталған нақтырақ дәлелдерді қолдайтын куә ретінде көрсетеді. Осы ұқсастықтарға энергия тасымалдаушы аденозин трифосфаты (АТФ) және ақуызда табылған барлық аминқышқылдарының сол спиральды құрылымы жатады. Дегенмен, мұндай ұқсастықтар жалпы ортақ ата-тектен емес, физика мен химия заңдарының нәтижесінде туындап, конвергентті эволюцияға алып келген болуы мүмкін. Ал, керісінше, барлық тірі организмдердегі трансмембраналық АТФазалардың орталық бөліктерінің гомологиялық екендігіне дәлелдер бар, әсіресе айналмалы элементтердің мембранаға бекітілу жолы бойынша. Бұл LUCA-ның жасушалық организм болғанын қолдайды, бірақ алғашқы мембраналар жартылай өткізгіш болуы мүмкін және кейін қазіргі бактериялардың мембраналарына, ал екінші жолмен қазіргі археялардың мембраналарына эволюциялаған болуы ықтимал.
Филогенетикалық ағаштар
Тағы бір маңызды дәлел – барлық тірі түрлердің ұсынылған жіктелулері мен ортақ ата-бабаларын көрсететін егжей-тегжейлі филогенетикалық ағаштар (яғни түрлердің "туыстық ағаштары"). 2010 жылы Дуглас Л. Теобальд қолжетімді генетикалық деректердің статистикалық талдауын жариялады.
Генологиялық алмасу бұлттары филогенетикалық талдау
Теобальд ерте эволюция кезінде гендердің көлденең таралуы кеңінен орын алған болуы мүмкін екенін атап өтті. Бүгінде бактериялар қашық туысқандық байланыстағы түрлер арасында ген алмасуға қабілетті. Бұл филогенетикалық талдаудың негізгі қағидасын күштен шығарады, яғни геномдардың ұқсастығы ортақ тектілікті көрсетеді деген тұжырымды, себебі жеткілікті ген алмасу түрлерге ортақ ата-тегі болса да, болмаса да геномдарының көп бөлігін ортақтастыруға мүмкіндік береді (монофилия). Бұл өмірдің жалғыз тектілігі туралы күмәндіктерге орын берді, сондай-ақ конвергенцияны ескермегендігіне байланысты сұрақтар тудырды. Олар Теобальдтың тестісі бәсекелес гипотезаларды ажыратуға жеткіліксіз деп мәлімдеді. Теобальд бұл талапқа қарсы әдісін қорғап, оның сынақтары филогенетикалық құрылымды және қарапайым тізбек ұқсастығын ажыратады деп аргументтеді. Сондықтан Теобальдтың нәтижелері "шын мәнінде жаһандық тұрақты ақуыздар гомологты" екенін көрсетеді деп тұжырым жасады.
РНҚ әлемі
Жоғарыда айтылғандай, барлық тірі организмдер бір ДНК-геномды бір жасушалы организмнен тараған болуы мүмкін, және бұл өмірдің бір ғана бастау тегін көрсетеді. Мұндай жалпы ортақ ата-тегі болуы мүмкін болғанымен, мұндай күрделі құрылым тірі емес заттан өздігінен пайда болуы ықтимал емес, сондықтан ДНК-геномды жасуша өмірдің бастауы деп қарастырылмайды. Өмірдің пайда болуын түсіну үшін, ДНК-ға негізделген жасушалық өмір, табиғи іріктеуге қабілетті, салыстырмалы түрде қарапайым жасушалық емес, өзін-өзі көбейтуге шешімді РНК молекулаларынан пайда болды деген гипотеза айтылды. Эволюция барысында, бұл РНК әлемі ДНК әлемінің эволюциялық пайда болуымен алмастырылды. Өзін-өзі көбейтуге қабілетті РНК геномдарының әлемі қазіргі уақытта жоқ сияқты (РНК вирустары ДНК геномдары бар қабылдаушы жасушаларға тәуелді). РНК әлемі жойылғандықтан, өмірдің бір ғана бастау оқиғасы болды ма, жоқ па деген сұраққа ғылыми дәлелдерді қалай қолдануға болатыны белгісіз.