Šonas Kerolis
Prisitaikykite ir išgyvenkite!
DNR kaip evoliucijos įrašas
Skirta Joan G. Carroll ir velioniui J. Robert Carroll.
Ačiū už mano DNR ir visas mano mutacijas.
DNR analizės taikymas atliekant teismo medicinos ekspertizę. Septyni vertikalūs pėdsakai yra septynių įtariamųjų DNR mėginiai. Centre yra nusikaltimo vietoje rasta DNR, kuri, kaip matome, atitinka tik įtariamojo Nr. 3 DNR, perspausdinta su „Cellmark Diagnostics“ leidimu.
Pratarmė
Be abejonės
Faktai nenustoja egzistuoti, nes jie yra ignoruojami.
Aldousas Hakslis
1979 metais Diana Green, kuri buvo paskutinį nėštumo mėnesį, buvo stipriai sumušta, o jos dar negimęs vaikas nuo patirtų sužalojimų mirė. Moteris prarado atmintį ir net negalėjo ištarti savo vardo per teismo procesą, tačiau vis dėlto patvirtino, kad sužalojimus jai padarė jos vyras Kevinas Greene'as. Greenas buvo apkaltintas žmogžudyste ir pasikėsinimu nužudyti.
1996 m. Kalifornijos teisingumo departamento laboratorijos darbuotojai vėl grįžo prie bylos ir atliko DNR analizę. Išanalizavę DNR pavyzdį iš nusikaltimo vietos ir Greeno DNR, tyrėjai nustatė, kad DNR iš 17 metų amžiaus nusikaltimo vietos, taip pat DNR, rasta per keturis kitus žmogžudysčių tyrimus, sutapo su kito vyro, Geraldo Parkerio, DNR. tuo metu buvo sulaikytas dėl išankstinio paleidimo iš ankstesnės laisvės atėmimo bausmės sąlygų. Kai Parkeris susidūrė su DNR rezultatais, jis prisipažino padaręs nusikaltimus (ir vėliau buvo nuteistas mirties bausme), o Greenas buvo paleistas po 16 metų kalėjimo už nusikaltimą, kurio nepadarė.
DNR tyrimas yra daug tikslesnis ir griežtesnis metodas nei plaukų ar pirštų atspaudų analizė ir daug patikimesnis už liudininkų parodymus, todėl gali būti galutinis įrodymas, kad kažkas buvo (arba nebuvo) nusikaltimo vietoje. Genetinių įrodymų neginčijamumas daugelyje teismo bylų, panašių į Greeno bylas, lėmė revoliucinius kriminalistikos pokyčius ir plačiai paplitusią genetinės analizės panaudojimą įtariamųjų kaltei ir nekaltumui įrodyti. Daugelis nusikaltimų, kurie praeityje būtų likę neišaiškinti, taip pat daugybė bylų, kurios beviltiškai kabojo dešimtmečius, dabar yra išaiškinami įprastai. Daugėja ir išteisinamų nuosprendžių. Amerikos organizacija „Innocence Project“ (Nekaltybės projektas).
DNR analizė naudojama ne tik kriminalistikoje. Dabar nėra ypač sunku nustatyti tėvystę, taip pat nustatyti genetinį polinkį į tam tikras ligas. Tačiau lieka dar viena sritis, kurioje genetinių metodų galimybės nėra iki galo įvertintos: ši sritis tam tikra prasme priklauso filosofijos sričiai.
Faktas yra tas, kad ne tik kiekvieno individo DNR yra unikali, bet ir kiekvienos organizmo rūšies DNR. Bet koks evoliucinis skirtumas tarp rūšių (nuo išorinių savybių iki metabolinių savybių) yra susijęs su DNR pokyčiais ir atsispindi DNR. Taigi „tėvystės nustatymas“ gali būti atliekamas ne tik individų, bet ir organizmų rūšių lygmeniu. Galima sakyti, kad DNR yra ekspertų pasakojimas apie evoliucijos pažangą.
Čia reikėtų atkreipti dėmesį į vieną gana juokingą aplinkybę. Prisiekusieji ir teisėjai remiasi genetiniais įrodymais sprendžiant klausimus, turinčius įtakos tūkstančių žmonių gyvenimui ir mirčiai. Ir atrodo, kad 100% JAV gyventojų palaiko šią praktiką. Tačiau tuo pačiu metu maždaug pusė amerikiečių vis dar netiki biologinės evoliucijos teorija. Akivaizdu, kad mes daug geriau mokame naudoti DNR, nei paaiškinti, kas tai yra.
Daugiau nei prieš 100 metų Williamas Batesonas pradėjo savo knygą, kuri tapo vienu svarbiausių evoliucijos darbų nuo Darvino laikų, šiais žodžiais: „Jei seno tipo faktų neužtenka, ieškokime naujo tipo faktų. . Tikiu, kad daugelis gamtininkų pradeda suprasti, kad laikas leistis į naują kelionę.
Dabar, kai DNR tyrimai įsiskverbia į daugybę skirtingų mūsų gyvenimo sričių, atėjo laikas vėl ieškoti naujo tipo faktų. Šioje knygoje siekiau pateikti skaitytojui naujus faktus apie evoliuciją, atrastą atliekant DNR analizę. Pastaraisiais metais biologai gavo prieigą prie daugybės genetinės informacijos, susijusios su daugeliu organizmų rūšių, įskaitant žmones ir jų artimiausius giminaičius. Vos per 20 metų sekų skaičius genetinėse duomenų bazėse išaugo 40 tūkstančių kartų, o didžioji dalis šios informacijos buvo gauta naujajame tūkstantmetyje. Įsivaizduokite, kad 1982 m. mūsų žinios apie visų organizmų DNR sekas neviršijo milijono simbolių. Išspausdinę šiuos simbolius raidžių ir linijų pavidalu, gautume maždaug tokio pat dydžio knygą, kokią dabar laikote rankose. Jei visos šiandien žinomos DNR sekos būtų atspausdintos į knygas ir sukrautos, bokštas būtų dvigubai didesnis nei 110 aukštų Sears Tower Čikagoje. Ir šis gyvenimo informacijos rinkinys ir toliau auga daugiau nei 30 aukštų per metus.
Šiose knygose yra DNR seka, kuria grindžiama visų tipų bakterijų, grybų, augalų ir gyvūnų struktūra. Šių tekstų iššifravimas, susidedantis iš beveik begalinio vos keturių raidžių (A, C, G ir T) permutacijų rinkinio, atveria galingiausias galimybes evoliucinės biologijos istorijoje. Biologai analizuoja šį naują, turtingą informacijos šaltinį, siekdami ištirti ir suprasti paslaptingiausius gamtos istorijos įvykius ir labai išsamiai, anksčiau neprieinama, nustatyti, kaip evoliucijos metu susiformavo visi svarbiausi bruožai. Šioje knygoje kalbėsiu apie tai, kaip vadinosi naujas mokslas genomika- pilnas ir, dar svarbiau, lyginamasisĮvairių rūšių organizmų DNR tyrimas iš esmės plečia ir pagilina mūsų žinias apie gyvybės evoliuciją.
Genomika suteikia mums puikios informacijos apie evoliucijos procesą. Nuo Darvino laikų praėjo daugiau nei 100 metų, tačiau per visą šį laiką mokslininkai vis dar galėjo stebėti natūralios atrankos eigą ištisų organizmų (pavyzdžiui, kikilių ar drugelių) lygmeniu, remiantis jų išlikimo ar dauginimosi skirtumais. Dabar galime matyti, Kaip padaryta labiausiai tinka. DNR yra visiškai naujo tipo informacija, kurios Darvinas neįtarė ir negalėjo net svajoti, tačiau kuri galutinai patvirtina jo evoliucijos teoriją. Dabar galime nustatyti tuos specifinius DNR pokyčius, kurie leido rūšims prisitaikyti prie besikeičiančių sąlygų ir naujų gyvenimo būdų.
Šis naujas supratimo lygis ne tik suteikia mums galutinių įrodymų, bet ir tam tikrų netikėtumų, praplečiančių mūsų požiūrį į evoliuciją. Pavyzdžiui, bet kurios rūšies DNR randame „iškastinius“ genus. Tai yra DNR fragmentai, kurių reikėjo šiuolaikinių organizmų protėviams, tačiau laikui bėgant jie nebenaudojami ir pradėjo gesti. Šios reliktinės DNR sekcijos yra visiškai naujas informacijos šaltinis apie tas gyvų organizmų savybes ir gebėjimus, kurie išnyko pasikeitus gyvenimo būdui.
Be to, DNR įrašas rodo, kad evoliucija gali kartotis ir kartojasi. Panašūs arba identiški prisitaikymo pokyčiai įvyko tokiu pačiu būdu organizmuose, kurie buvo skirtingi kaip drugeliai ir žmonės. Tai rodo, kad kai tie patys sunkumai ar galimybės iškyla labai skirtingu metu ir labai skirtingose vietose, gyvenimo raida gali vykti tuo pačiu keliu. Šis pakartojamumas ir atkuriamumas paneigia vyraujančią nuomonę, kad jei gyvų organizmų istorijos eigą pavyktų pakartoti, pasaulis būtų visiškai kitoks.
DNR analizė taip pat sukėlė revoliuciją tyrinėjant žmogaus kilmę ir žmogaus civilizacijos atsiradimą. Nors žurnalistų dėmesys daugiausia buvo nukreiptas į žmogaus genomo skaitymą, šio teksto prasmę galima suprasti tik iššifravus kitų primatų ir žinduolių genus ir genomus. Mūsų genai mums pasako, kuo mes skiriamės nuo kitų ir kaip tokie tapome. Daugelis genų turi natūralios atrankos randus – mūsų protėvių mūšius su mikrobais per daugelį tūkstantmečių.
Sean Michael Carroll (1966 m. spalio 5 d.) yra amerikiečių kosmologas, kurio specializacija yra tamsioji energija ir bendroji reliatyvumo teorija.
Jis dalyvavo programose Universe ir Through the Wormhole, o 2011 m. kalbėjo TED. Jis yra dviejų negrožinės literatūros knygų autorius: „Nuo amžinybės iki čia“ apie laiko prigimtį ir „Dalelė visatos gale“ apie Higso bozoną.
1993 m. Harvardo universitete Carrollas įgijo astronomijos ir astrofizikos mokslų daktaro laipsnį, vadovaujamas George'o Fieldo. Iki 2006 m. dirbo mokslininku Masačusetso technologijos institute ir Kalifornijos universitete Santa Barbaroje, o iki 2006 m. – Čikagos universitete docentu. Šiuo metu dirba Kalifornijos technologijos institute.
2013 metais jo knyga „Dalelė visatos pabaigoje“ buvo apdovanota Karališkosios draugijos Winton premija.
Knygos (2)
Amžinybė. Ieškant galutinės laiko teorijos
Kas yra laikas šiuolaikiniu supratimu ir kodėl jis turi šias savybes? Kodėl laikas visada juda ta pačia kryptimi? Kodėl vyksta negrįžtami procesai?
Prieš dvidešimt metų Stephenas Hawkingas bandė paaiškinti laiką per Didžiojo sprogimo teoriją. Dabar Seanas Carrollas, vienas žymiausių mūsų laikų fizikų teoretikų, supažindins jus su žavia laiko rodyklės teorijos paradigma, apimančia temas nuo kvantinės mechanikos entropijos iki kelionių laiku iki informacijos teorijos ir gyvenimo prasmės.
Dalelė Visatos pakraštyje
Kaip Higso bozono medžioklė mus veda prie naujo pasaulio sienų.
Knygos autorius, garsus JAV teorinis fizikas ir genialus mokslo populiarintojas, pasakoja apie elementariųjų dalelių fiziką, naujausius šios srities mokslininkų pasiekimus, grandiozinius greitintuvus ir paslaptingiausią dalelę, pramintą Dievo dalele, kurią visi žino. apie tai yra girdėjęs, tačiau retas iš tikrųjų supranta jos prigimtį Atvertęs paskutinį puslapį, skaitytojas pagaliau sužinos, kodėl ši dalelė tokia svarbi ir kodėl mokslininkai negaili nei laiko, nei jėgų, nei pinigų jos paieškai ir savybių tyrinėjimui.
Karališkoji Londono draugija knygą paskelbė geriausia 2013 m. negrožine literatūra.
Jis gavo bakalauro laipsnį Vašingtono universitete Sent Luise, o vėliau – imunologijos daktaro laipsnį Tuftso universitete.
Viskonsino-Madisono universiteto molekulinės biologijos, genetikos ir medicinos genetikos profesorius. Jis tiria cis-reguliacijos raidą vystymosi biologijos kontekste, naudodamas vaisines muses kaip pavyzdinius organizmus. Howardo Hugheso medicinos instituto (HHMI) tyrėjas taip pat nuo 2010 m. ėjo HHMI mokslo švietimo viceprezidento pareigas.
Carroll yra evoliucinės vystymosi biologijos (evo-devo) pradininkas. Jis taip pat yra knygos „Begalinis gražiausių formų skaičius. Naujasis Evo-Devo mokslas ir gyvūnų karalystės evoliucija“ ( Begalinės gražiausios formos: naujasis Evo Devo mokslas ir gyvūnų karalystės kūrimas), viena pirmųjų negrožinės literatūros knygų, apimančių šią sritį. Kartą per mėnesį jis taip pat skelbia savo rubriką „New York Times“ pavadinimu „Nepaprastos būtybės“. Jis tvirtai tiki cis-reguliacinės evoliucijos prioritetu morfologinės evoliucijos kontekste.
Carroll taip pat yra knygos „Pritaikykite ir išgyvenkite“ autorius! DNR kaip evoliucijos įrašas“ ( Tinkamiausių kūrimas: DNR ir galutinis teismo medicinos evoliucijos įrašas), kuriame jis įrodinėja neabejotiną natūralios atrankos egzistavimą, kaip pavyzdį nurodydamas daugybę DNR mėginių, kurie neseniai buvo atsekti nuo gyvų rūšių iki seniai išnykusių.
2012 m. Franklino institutas jį apdovanojo Benjamino Franklino biologijos medaliu.