Введение
Характерно для группы организмов с общим предком; использование термина в лингвистике и филологии. Общее происхождение – это концепция в эволюционной биологии, применимая в тех случаях, когда один вид является предком двух или более видов, возникших позднее. Согласно современной эволюционной биологии, все живые существа могут быть потомками уникального предка, обычно называемого последним универсальным общим предком (LUCA) всей жизни на Земле. Общее происхождение является следствием видообразования, в результате которого несколько видов происходят от одной предковой популяции. Чем более недавним был общий предок двух видов, тем более тесно они связаны. Самый недавний общий предок всех ныне живущих организмов – последний универсальный предок. Два самых ранних свидетельства существования жизни на Земле – это графит, признанный биогенным в метаосадочных породах возрастом 3,7 миллиарда лет, обнаруженных в западной Гренландии, и ископаемые микробные маты, найденные в песчанике возрастом 3,48 миллиарда лет, обнаруженном в Западной Австралии. Все ныне живущие организмы на Земле имеют общее генетическое наследие, однако предположение о значительной горизонтальной передаче генов в ранних этапах эволюции ставит под вопрос монофилию (единородное происхождение) жизни.
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.
Общая биохимия
Все известные формы жизни основаны на одной и той же фундаментальной биохимической организации: генетическая информация, закодированная в ДНК, транскрибируется в РНК посредством действия белковых и РНК-ферментов, а затем транслируется в белки рибосомами (обладающими высокой степенью сходства), с использованием АТФ, НАДФ и других соединений в качестве источников энергии. Анализ небольших различий в последовательностях широко распространенных веществ, таких как цитохром c, дополнительно подтверждает универсальное общее происхождение. Около 23 белков обнаружены во всех организмах, выполняя основные функции, такие как репликация ДНК, в качестве ферментов. Тот факт, что существует только один такой набор ферментов, является убедительным свидетельством единого предка. Идентифицировано 6331 ген, общих для всех живых животных; они, вероятно, произошли от единого общего предка, существовавшего 650 миллионов лет назад в протерозойскую эру.
Выборочно нейтральные сходства
Сходства, не имеющие адаптивного значения, не могут быть объяснены конвергентной эволюцией и, следовательно, служат убедительным подтверждением универсального общего происхождения. Такие доказательства поступают из двух областей: последовательностей аминокислот и последовательностей ДНК. Белки с одинаковой трехмерной структурой не обязательно должны иметь идентичные последовательности аминокислот; любое несущественное сходство между последовательностями является свидетельством общего предка. В некоторых случаях существует несколько кодонов (ДНК-триплетов), избыточно кодирующих одну и ту же аминокислоту. Тот факт, что многие виды используют один и тот же кодон в одном и том же положении для указания аминокислоты, которую можно представить несколькими кодонами, свидетельствует об их общем недавнем предке. Если бы последовательности аминокислот происходили от разных предков, они кодировались бы любым из избыточных кодонов, и поскольку необходимые аминокислоты уже были бы определены, естественный отбор не приводил бы к каким-либо изменениям в кодонах, независимо от прошедшего времени. Генетический дрейф мог бы изменить кодоны, но крайне маловероятно, что все избыточные кодоны в целой последовательности совпадут точно в нескольких линиях. Аналогично, общие нуклеотидные последовательности, особенно те, которые кажутся нейтральными, такие как расположение интронов и псевдогенов, предоставляют сильные доказательства общего происхождения.
Другие сходства
Биологи часто указывают на универсальность многих аспектов клеточной жизни как на дополнительное подтверждение более веских доказательств, перечисленных выше. К этим сходствам относятся энергетический носитель аденозинтрифосфат (АТФ) и тот факт, что все аминокислоты в белках имеют L-конфигурацию. Однако возможно, что эти сходства возникли в силу законов физики и химии, а не из-за общего предка, и, следовательно, являются результатом конвергентной эволюции. В отличие от этого, существуют доказательства гомологии центральных субъединиц трансмембранных АТФаз у всех живых организмов, особенно в отношении способа связывания вращающихся элементов с мембраной. Это подтверждает гипотезу о том, что LUCA был клеточным организмом, хотя примитивные мембраны могли быть полупроницаемыми и впоследствии эволюционировали в мембраны современных бактерий, а также по другому пути – в мембраны современных архей.
Филогенетические деревья
Еще одно важное доказательство – это подробные филогенетические деревья (то есть «родословные деревья» видов), отображающие предлагаемые разделения и общих предков всех живых видов. В 2010 году Дуглас Л. Теобальд опубликовал статистический анализ имеющихся генетических данных.
Облака обмена генами
Теобальд отметил, что значительный горизонтальный перенос генов мог происходить в ходе ранней эволюции. Бактерии и сегодня способны к обмену генами между отдалённо родственными линиями. Это ослабляет базовое предположение филогенетического анализа, заключающееся в том, что сходство геномов подразумевает общее происхождение, поскольку достаточный обмен генами позволил бы линиям разделять значительную часть своего генома, независимо от того, имели ли они общего предка (монофилию). Это поставило под вопрос идею единого происхождения жизни, а также критиковалось за отсутствие учёта конвергенции. Они утверждали, что тест Теобальда недостаточно различает конкурирующие гипотезы. Теобальд защищал свой метод от этой критики, утверждая, что его тесты позволяют отличить филогенетическую структуру от простого сходства последовательностей. Следовательно, Теобальд утверждал, что его результаты демонстрируют, что "действительно универсально консервированные белки являются гомологичными".
Мир РНК
Выше упоминалась возможность того, что все живые организмы произошли от изначальной одноклеточной формы жизни с геномом ДНК, что подразумевает единое происхождение жизни. Хотя такой универсальный общий предок мог существовать, маловероятно, что столь сложная структура возникла спонтанно из неживой материи, и, следовательно, клетка с геномом ДНК не может считаться источником жизни. Для понимания происхождения жизни было предложено, что жизнь на основе ДНК произошла от относительно простых, предшествующих клеточным, самовоспроизводящихся молекул РНК, способных к естественному отбору. В ходе эволюции этот мир РНК был вытеснен эволюционным появлением мира ДНК. Мир самостоятельно реплицирующихся геномов РНК, по-видимому, больше не существует (РНК-вирусы зависят от клеток-хозяев, содержащих геномы ДНК). Поскольку мир РНК, по-видимому, исчез, неясно, каким образом можно получить научные доказательства для ответа на вопрос о том, было ли единое событие возникновения жизни, от которого произошла вся жизнь.