Quimiotaxonomia - Chemotaxonomy

Merriam-Webster define quimiotaxonomia como o método de classificação biológica baseado em semelhanças e diferenças na estrutura de certos compostos entre os organismos que estão sendo classificados. Os defensores argumentam que, como as proteínas são mais controladas pelos genes e menos sujeitas à seleção natural do que as características anatômicas , elas são indicadores mais confiáveis ​​das relações genéticas . Os compostos mais estudados são proteínas, aminoácidos , ácidos nucléicos , peptídeos , etc.

Fisiologia é o estudo do funcionamento dos órgãos de um ser vivo . Uma vez que o funcionamento dos órgãos envolve substâncias químicas do corpo , esses compostos são chamados de evidências bioquímicas . O estudo da mudança morfológica mostrou que existem mudanças na estrutura dos animais que resultam em evolução . Quando ocorrem mudanças na estrutura de um organismo vivo , elas são naturalmente acompanhadas por mudanças nos processos fisiológicos ou bioquímicos .

John Griffith Vaughan foi um dos pioneiros da quimiotaxonomia.

Produtos bioquímicos

O corpo de qualquer animal do reino animal é composto de uma série de substâncias químicas . Destes, apenas alguns produtos bioquímicos foram levados em consideração para derivar evidências para a evolução.

  1. Protoplasma : Toda célula viva , de uma bactéria a um elefante , de gramíneas à baleia azul , tem protoplasma. Embora a complexidade e os constituintes do protoplasma aumentem de um organismo vivo inferior para o superior, o composto básico é sempre o protoplasma. Significado evolucionário: a partir dessa evidência, é claro que todos os seres vivos têm um ponto de origem comum ou um ancestral comum , que por sua vez tinha protoplasma. Sua complexidade aumentou devido às mudanças no modo de vida e habitat .
  2. Ácidos nucléicos: DNA e RNA são os dois tipos de ácidos nucléicos presentes em todos os organismos vivos. Eles estão presentes nos cromossomos . A estrutura desses ácidos foi considerada semelhante em todos os animais. O DNA sempre tem duas cadeias formando uma dupla hélice , e cada cadeia é composta de nucleotídeos . Cada nucleotídeo tem um açúcar pentose , um grupo fosfato e bases nitrogenadas como adenina , guanina , citosina e timina . O RNA contém uracila em vez de timina. Foi provado em laboratório que uma única fita de DNA de uma espécie pode corresponder à outra fita de outra espécie. Se os alelos das fitas de quaisquer duas espécies forem próximos, pode-se concluir que essas duas espécies estão mais intimamente relacionadas.
  3. As enzimas digestivas são compostos químicos que ajudam na digestão . As proteínas são sempre digeridas por um tipo específico de enzimas, como pepsina , tripsina , etc., em todos os animais, desde uma ameba unicelular até um ser humano . A complexidade na composição dessas enzimas aumenta de organismos inferiores para organismos superiores, mas são fundamentalmente iguais. Da mesma forma, os carboidratos são sempre digeridos pela amilase e as gorduras pela lipase .
  4. Produtos finais da digestão: Independentemente do tipo de animal , os produtos finais das proteínas, carboidratos e gorduras são aminoácidos , açúcares simples e ácidos graxos, respectivamente. Assim, pode-se concluir com segurança que a semelhança dos produtos finais se deve à ancestralidade comum .
  5. Hormônios são secreções de glândulas endócrinas chamadas glândulas endócrinas, como tireóide , pituitária , adrenal , etc. Sua natureza química é a mesma em todos os animais. Por exemplo, a tiroxina é secretada pela glândula tireóide, independentemente de quem seja o animal. É usado para controlar o metabolismo em todos os animais. Se um ser humano é deficiente em tiroxina, não é obrigatório que esse hormônio seja suplementado por outro ser humano. Pode ser extraído de qualquer mamífero e injetado em humanos para que ocorra o metabolismo normal. Da mesma forma, a insulina é secretada pelo pâncreas .
    Se a glândula tireóide de um girino for removida e substituída por uma glândula tireóide bovina , ocorrerá o metabolismo normal e o girino se metamorfoseia em um sapo . Como existe uma relação fundamental entre esses animais, essa troca de hormônios ou glândulas é possível.
  6. Produtos excretores de nitrogênio: Principalmente três tipos de resíduos de nitrogênio são excretados por organismos vivos; a amônia é uma característica da forma de vida aquática, a uréia é formada pelos habitantes da terra e da água, o ácido úrico é excretado pelas formas de vida terrestres. Uma rã, em seu estágio de girino, excreta amônia exatamente como um peixe. Quando se transforma em uma rã adulta e se move para a terra, ela excreta uréia em vez de amônia. Assim, uma ancestralidade aquática para animal terrestre é estabelecida.
    Um pintinho com até o quinto dia de desenvolvimento excreta amônia ; do 5º ao 9º dia, uréia ; e depois disso, ácido úrico . Com base nesses achados, Baldwin buscou uma recapitulação bioquímica no desenvolvimento de vertebrados com referência a produtos excretores nitrogenados .
  7. Fosfagênios são reservatórios de energia de animais. Eles estão presentes nos músculos . Eles fornecem energia para a síntese de ATP . Geralmente, existem dois tipos de fosfagênios em animais, fosfoarginina (PA) em invertebrados e fosfocreatina (PC) em vertebrados. Entre os equinodermos e procordados , alguns possuem PA e outros PC. Apenas alguns têm PA e PC. Bioquimicamente, esses dois grupos estão relacionados. Esta é a prova mais básica de que os primeiros animais cordados deveriam ter derivado apenas de ancestrais semelhantes aos equinodermos .
  8. Fluidos corporais de animais: Quando os fluidos corporais de animais aquáticos e terrestres são analisados, isso mostra que eles se assemelham à água do mar em sua composição iônica . Há ampla evidência de que membros primitivos da maioria dos filos viveram no mar na época do Paleozóico . É claro que a primeira vida apareceu apenas no mar e depois evoluiu para a terra. Outro ponto de interesse é que os fluidos corporais da maioria dos animais contêm menos magnésio e mais potássio do que a água do oceano atual . No passado, o oceano continha menos magnésio e mais potássio. Os corpos dos animais acumulam mais desses minerais devido à estrutura do DNA, e essa característica permanece até hoje. Quando as primeiras formas de vida surgiram no mar, adquiriram a composição da água do mar contemporânea, e a retiveram mesmo depois de sua evolução para a terra, pois era um traço favorável.
  9. Pigmentos visuais : nos vertebrados, a visão é controlada por dois tipos muito distintos de pigmentos visuais, porfiropsina e rodopsina . Eles estão presentes nas hastes da retina . Os peixes de água doce têm porfiropsina; os marinhos e os vertebrados terrestres têm rodopsina. Nos anfíbios , um girino que vive em água doce tem porfiropsina, e a rã adulta, que vive em terra a maior parte do tempo, tem rodopsina. Nos peixes catádromos , que migram da água doce para o mar, a porfiropsina é substituída pela rodopsina. Em um peixe anádromo , que migra do mar para a água doce, a rodopsina é substituída pela porfiropsina. Esses exemplos mostram a origem de água doce dos vertebrados. Eles então se desviaram em duas linhas , uma levando à vida marinha e a outra à vida terrestre.
  10. Evidência sorológica : nos últimos anos, experimentos feitos na composição do sangue oferecem boas evidências para a evolução. Foi descoberto que o sangue pode ser transmitido apenas entre animais intimamente relacionados. O grau de relacionamento entre esses animais é determinado pelo que é conhecido como evidência sorológica . Existem vários métodos de fazer isso; o método empregado por George Nuttall é denominado método de precipitação . Neste método, anti-soro dos animais envolvidos deve ser preparado. Para estudo humano, o sangue humano é coletado e coagulado . Em seguida, o soro é separado dos eritrócitos . Um coelho é então injetado com uma pequena quantidade de soro em intervalos regulares, que é deixado para incubar por alguns dias. Isso forma anticorpos no corpo do coelho. O sangue do coelho é então coletado e coagulado. O soro separado dos glóbulos vermelhos é denominado soro anti-humano.

Quando esse soro é tratado com sangue de macacos ou símios , forma-se um precipitado branco límpido . Quando o soro é tratado com o sangue de qualquer outro animal como cães , gatos ou vacas , nenhum precipitado aparece. Portanto, pode-se concluir que os humanos estão mais intimamente relacionados aos macacos e macacos. Como resultado, foi determinado que os lagartos estão intimamente relacionados com cobras , cavalos com burros , cães com gatos, etc. Esta posição sistemática de Limulus foi controversa por muito tempo, mas descobriu-se que mostra que o soro humano é mais semelhante relacionados com aracnídeos do que com crustáceos .

O campo da bioquímica se desenvolveu muito desde o tempo de Darwin , e este estudo sorológico é uma das mais recentes evidências da evolução. Uma série de produtos bioquímicos como ácidos nucléicos, enzimas, hormônios e fosfagênios mostram claramente a relação de todas as formas de vida. A composição dos fluidos corporais mostrou que a primeira vida se originou nos oceanos. A presença de produtos residuais nitrogenados revela a ancestralidade aquática dos vertebrados, e a natureza dos pigmentos visuais aponta a ancestralidade aquática dos vertebrados terrestres. Os testes sorológicos indicam relações dentro desses filos animais.

Paleontologia

Quando apenas fragmentos de fósseis, ou alguns biomarcadores permanecem em uma rocha ou depósito de petróleo, a classe de organismos que os produziu pode frequentemente ser determinada usando espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier

Referências

links externos