Beim Menschen enthält jede Zelle normalerweise 23 Chromosomenpaare, also insgesamt 46. Affen, Schimpansen und Affen haben 24 Paare (vierundzwanzig Paare), also insgesamt 48.
Was hat dazu geführt, dass Menschen 46 haben?
BEARBEITEN: @TomD ist richtig, ich habe gefragt, warum wir Ich habe ein Chromosomenpaar weniger als Schimpansen (zum Beispiel) [23 Paare statt 24].
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- Ich bezweifle ernsthaft, dass es eine Auswahl gab die Anzahl der Chromosomen. Es kommt einfach vor, dass wir 23 Paare haben.
- Zur Information, alle Affen haben bekanntlich 48 (insgesamt), aber Affen variieren (z. B. haben Rhesusaffen 42, Kapuzineraffen 54!). Die Wiki-Liste der Chromosomenzahlen finden Sie hier .
- @nico Sicher, aber es gab sicherlich (einige) Auswahlmöglichkeiten zur Erhaltung der Anzahl. Normalerweise sind großräumige Mutationen wie Chromosomenfusionen sofort tödlich, und selbst wenn dies nicht der Fall ist, verhindern sie möglicherweise die Fortpflanzung von Personen, die diese Mutation nicht haben. Zumindest oberflächlich sollte es also einen ziemlich starken selektiven Druck geben, um die Ploidie zu bewahren.
- @Konrad Rudolph: Sie wählen jedoch nicht die Anzahl der Chromosomen aus, sondern nur eine Konfiguration “ das funktioniert „.
- @nico Sicher. Was ich meinte war: Angesichts der Tatsache, dass unsere nahen Vorfahren eine andere Anzahl von Chromosomen hatten, wann / warum hat sich dies geändert? Das ist eine interessante Frage und im Wesentlichen das, was OP stellt.
Antwort
Ich denke, das OP fragt warum Wir haben ein Chromosomenpaar weniger als Schimpansen (zum Beispiel) [23 Paare statt 24].
Das ist eine Fülle von Beweisen, wie auf oben von shigeta , diesem menschlichen Chromosom, hingewiesen wird 2 ist das Ergebnis einer Telomer-zu-Telomer-Fusion zweier Chromosomen der Vorfahren ( IJdo et al., 1991). Dieses Ereignis trat bei unseren engsten Vorfahren nicht auf, daher haben wir ein Chromosomenpaar weniger. Tatsächlich enthält die Sequenz von menschlichem Chromosom 2 das Relikt einer angestammten Telomer-Telomer-Fusion ( IJdo et al., 1991).
Das PDF dieser Schlüsselreferenz ist für alle über PNAS frei verfügbar.
Referenz
IJdo, JW, Baldini, A, Ward, DC, Reeders, ST, Wells, RA (1991) Ursprung des menschlichen Chromosoms 2: eine Telomer-Telomer-Fusion der Vorfahren Proc Natl Acad Sci US A. , 88 9051-9055. [ pdf ]
Tatsächlich wurde nun gezeigt, dass Neandertaler und Denisovaner ebenfalls das gleiche Chromosom aufweisen Fusion als Mensch – http://m.motherjones.com/politics/2014/02/evolution-creationism-bonobos-neanderthals-denisovans-chromosome-two
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- Dies ist ein gutes Youtube-Video, das dies im Kontext von Evolutionsbeweisen diskutiert. Es ‚ stammt aus einer Präsentation von Ken Miller über das intelligente Design “ “ Versuch. Die gesamte Präsentation ist hier .
- Es scheint mir, dass dies die ‚ wie ‚ Frage, aber nicht die ‚ warum ‚ Frage. Ich würde die Antwort auf ‚ erraten, warum ‚ zufällig ist, aber es könnte einen selektiven Vorteil geben? Gibt es irgendwelche Beweise?
- @JackAidley ‚ scheint es nicht zu geben. Eine Änderung der Chromosomenzahl verhindert, dass Sie sich sexuell fortpflanzen (es sei denn, Sie ‚ befruchten sich selbst). ‚ ist eine Isolierung von anderen Ihrer (vorherigen) Arten. Wenn sich eine Population wie diese ändert, wird garantiert, dass sie eine neue Art bildet. Aber das ‚ ist nicht wirklich ein Auswahldruck – es ist ‚ ein Beobachtungsfehler; Wir sehen unterschiedliche Chromosomenzahlen bei verschiedenen Arten , weil sie zwangsläufig dazu führen, dass Sie eine neue Art werden (tot oder lebendig). Es ‚ ist wie ein Fluss, der sich zwischen zwei Populationen Ihrer Spezies bildet, ein genetischer Riss.
Antwort
@nico ist richtig. Die Anzahl der Chromosomen ist das Ergebnis einer evolutionären Zeitachse, die von manchmal spontanen Ereignissen unterbrochen wird, die die DNA formen.
Diese Ereignisse treten im Verlauf der Evolution auf:
1) Chromosomenumlagerungen. Große Teile des Genoms können sich umdrehen oder in andere Chromosomen integriert werden.Durch homologe Rekombination können sich Regionen des Genoms herausschneiden oder auch duplizieren. Wenn Sie sich die Ausrichtung des Menschen ansehen, um Schimpanse zu sagen, gibt es viele Segmente, die sich relativ zueinander bewegen.
2) Chromosomenbruch oder -kombination. Zwei kleinere Chromosomen können sich zu einem größeren verbinden, oder ein größeres kann in zwei kleinere Chromosomen zerfallen. Ein Beispiel hierfür ist das menschliche Chromosom 2, das als zwei kleinere Chromosomen in den Menschenaffen gefunden wird ( siehe Abbildung in Wikipedi a). Wir schließen daraus, dass dies ein Kombinationsereignis ist, das ausschließlich für Menschen gilt, indem wir die anderen Affen auf dem Evolutionsbaum vergleichen. Vögel und Reptilien neigen dazu, viele Chromosomenbrüche zu haben, sogar bis zu dem Punkt, an dem die Anzahl der Mikrochromosomen (weniger als 20 Millionen Basen). Säugetiere neigen dazu, konservativer zu sein und keine lebensfähigen Chromosomenbrüche zuzulassen – Hühner haben 78 Chromosomen zu unserem 23 ..
3) idiomatisches Chromosomenverhalten. Geschlechtsbestimmende Chromosomen sind Beispiele für Chromosomen, bei denen sich ein Paar in Größe und Zusammensetzung deutlich unterscheidet.
Ein weiteres Beispiel ist das Trypanosom mit vielen winzigen DNA-Segmenten, die für variante Oberflächenbeschichtungsproteine kodieren.
4) @rwst Punkte, was ich sauber vergessen habe, dass gelegentlich (wie vielleicht nur ein paar Mal) Duplikationen des gesamten Genoms aufgetreten sind . Dies kann durch chromosomale Alignments innerhalb eines einzelnen Genoms identifiziert werden und ist nicht sehr häufig vorgekommen, seit wir eukaryotische Metazoen wurden. Ich bin mir nicht sicher, wie oft, aber vielleicht nur ein- oder zweimal in unserer Linie. Wenn jemand etwas über Tiere / Menschen weiß, wäre das großartig. Wie Sie sehen können, zeigt der Link Duplikationen des gesamten Genoms in Pflanzen, denen es egal zu sein scheint, wie viele Chromosomen es gibt. Pflanzen haben Polyploidie, wie Sie sehen, so dass solche Duplikationsereignisse viel besser toleriert werden. Andererseits können Pflanzen nicht spielen Videospiele.
P. Dehal, JL Boore: Zwei Runden der Duplikation des gesamten Genoms beim Wirbeltier der Vorfahren. In: PLoS-Biologie. 3, 10. Oktober 2005, e314, doi: 10.1371 / journal.pbio.0030314 . PMID 16128622. PMC 1197285.
Sie können sehen, dass diese Ereignisse zu bestimmten Zeitpunkten auftreten und die Art und Zusammensetzung der Chromosomen beeinflussen. Es ist nicht a priori möglich, die Anzahl oder den Typ der Chromosomen vorherzusagen, indem man nur ein Tier betrachtet, sondern nur, indem man die verwandten Tiere betrachtet.
Pilze und Pflanzen weisen noch mehr Variationen in der Chromosomenzusammensetzung auf als Tiere.
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- Ich denke auch, dass es wichtig ist zu beachten, dass eine bestimmte Mutation in der Chromosomenzahl tatsächlich ausgewählt werden kann, weil sie assoziiert ist zu einem anderen vorteilhaften Phänotyp. Die Änderung der Chromosomenzahl wird dann ebenfalls ausgewählt, jedoch nur als “ Nebeneffekt „.
- segmental Umlagerungen, die eine Änderung der Chromosomenstruktur widerspiegeln könnten, können die Phänotypen und das organismale Verhalten erheblich verändern. Es ist ein bedeutender Faktor für die Evolution von Bakterien.
- @shigeta: Sie haben die Duplikation des gesamten Genoms (WGD) verpasst — Okay, das OP hat ‚ das nicht gefragt
- @rwst – nein, dass ‚ ein guter Punkt ist. Es sollte hier drin sein. mit einer Zuordnung hinzugefügt
- hat eine Referenz hinzugefügt. Ich würde mehr Informationen mit mehr sequenzierten Genomen vor Wirbeltieren erwarten.
Antwort
Hier ist ein Artikel, den Sie vielleicht wollen um einen Blick darauf zu werfen:
Aus der Zusammenfassung:
Von ihrem Ursprung an wurden diese Chromosomen wie folgt umgelagert, um aktuelle menschliche Chromosomen zu erzeugen: zentromere Spaltung der beiden Submetazentrika bei Vorfahren aller Primaten (vor 80 Millionen Jahren); Fusion der HSA19p- und HSA19q-Sequenzen, aus denen das aktuelle HSA19 stammt, bei Vorfahren aller Affen (vor 55 Millionen Jahren); Fusionen der HSA16p- und HSA16q-Sequenzen, die das aktuelle HSA16 und die beiden Komponenten von HSA7 vor der Trennung von Cercopithecoiden und Hominoiden (vor etwa 35 Millionen Jahren) hervorbringen; und schließlich perizentrische und parazentrische Inversionen der Homologen zu HSA7 nach der Divergenz von Orang-Utan bzw. Gorilla. Daher ist HSA7 im Vergleich zu HSA16 und HSA19 ein relativ neues Chromosom, das nur von Menschen und Schimpansen geteilt wird.
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- Das Zitat enthält nicht ‚ t Berücksichtigung von Wirbeltier- (und früheren) Ereignissen zur Duplikation des gesamten Genoms (WGD) — Okay, das OP hat ‚ nicht darum gebeten,
Antwort
Evolutionär gesehen, warum haben Menschen 46 Chromosomen
Dies ist eine Frage, warum Menschen 10 Finger haben. 10 Finger haben nichts Magisches und 46 Chromosomen nichts Magisches. In der Tat gibt es Menschen, die 44 Chromosomen haben. Das sind normale Leute. Sie haben eine normale Fruchtbarkeit. Wenn jedoch die Kinder mit Menschen mit 46 Chr. Sind, ist die Fruchtbarkeit ihrer Kinder (dh Menschen mit 45 Chr.) Verringert. Eine normale Fruchtbarkeit kann nur aufrechterhalten werden, wenn andere Menschen mit 44chr … geheiratet werden, die wahrscheinlich ihre Cousins sind.
http://genetics.thetech.org/original_news/news124
Der Grund, warum wir 46 Chromosomen haben, ist weil wir von einer homoniden Art abstammen, die 46 hatte. Kein Grund wirklich. Nicht alles, was die Evolution hervorbringt, hat einen Zweck.