ГДЗ: Параграф § 16 / Биология 11 класс

Основная идея молекулярно-биохимических методов заключается в том, что общность химического состава клеток, сходство в строении и последовательности биополимеров (белков и нуклеиновых кислот) у разных организмов свидетельствуют о степени их эволюционного родства (биохимической гомологии). Чем ближе родство, тем больше сходства в их молекулярной структуре.

• Примеры методов:
• Сравнительный анализ аминокислотных последовательностей белков (например, сравнение миоглобина и гемоглобина у разных позвоночных).
• Изучение первичной структуры ДНК (последовательности нуклеотидов) для построения родословных (например, гоминид).
• Сравнение химического состава и метаболических процессов у организмов на разных стадиях развития (например, продукты белкового обмена у зародышей и взрослых животных).

Филогенетическое родство организмов подтверждают следующие данные:

• Универсальность генетического кода для всех живых организмов.
• Сходство элементарного химического состава клеток (наличие одних и тех же белков, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот).
• Общность аминокислотного состава белков (20 обязательных аминокислот).
• Сходство в аминокислотной последовательности гомологичных белков (например, гемоглобина, миоглобина, цитохрома c) у разных видов.
• Наличие идентичных или очень схожих гормонов и других регуляторных молекул (например, инсулин у всех млекопитающих; гормоны гипофиза у всех позвоночных).

Примеры биохимической гомологии:

• Сходное строение хлорофилла у растений и гемоглобина у животных.
• Обнаружение гормонов гипофиза у всех групп позвоночных.
• Высокая степень сходства в последовательности нуклеотидов ДНК у близкородственных видов (например, человека, гориллы и орангутана).

Учёные применяют метод компьютерного моделирования эволюционного процесса с целью:

• Ускорения «процесса эволюции»: современные компьютеры позволяют имитировать события, которые в природе заняли бы миллионы лет.
• Прогнозирования развития эволюционных событий: возможность оценить вероятный ход эволюции при различных сочетаниях исходных условий.
• Проверки гипотез: моделирование позволяет проверить влияние различных факторов (например, катастрофических событий) на эволюцию.

Моделирование доказывает:

• Реальность эволюционного процесса и возможность его протекания в соответствии с заданными законами и условиями.
• Влияние различных факторов (например, скорости мутаций, изоляции, отбора) на скорость и направление эволюции.
• Моделирование может показать, что некоторые события (например, глобальные катастрофы) не являются основной причиной эволюции, но могут влиять на её ход.

Кроме молекулярно-биохимических, для изучения эволюции используются следующие группы методов:

• Классические методы: палеонтологические, биогеографические, эмбриологические и сравнительно-морфологические.
• Генетические методы: основаны на исследовании особенностей строения и количества хромосом, а также характера наследственной изменчивости.
• Математические методы: включая метод компьютерного моделирования эволюционного процесса.