Каковы доказательства того, что у растений и животных был общий предок?

Согласно теории эволюции (которую я не оспариваю), растения и животные произошли от общего предка, вероятно, эукариот. Я хотел бы знать, откуда мы знаем, что это правда.

Как именно ученые пришли к такому выводу и на какие поддающиеся проверке факты они опирались? Также было бы интересно узнать, кто (и когда) первым предположил, что у растений и животных был общий предок. Был ли это сам Дарвин?

Обратите внимание, что я не прошу подробностей о том, когда и как это произошло (разнообразие/эволюция эукариот в растения, животных и другие типы), а скорее о доказательствах, которые у нас есть в поддержку этого.

Ответы (1)

Дарвин предположил, что все существующие организмы имеют общего предка:

Поэтому, исходя из принципа естественного отбора с дивергенцией признаков, не кажется невероятным, что из какой-нибудь такой низшей и промежуточной формы могли развиться как животные, так и растения; и, если мы допускаем это, мы должны также признать, что все органические существа, когда-либо жившие на этой земле, могут происходить от какой-то одной первообразной формы. Но этот вывод основан главным образом на аналогии, и неважно, будет он принят или нет. Несомненно, возможно, как настаивал м-р Г. Х. Льюис, что при первом зарождении жизни развилось множество различных форм; но если это так, мы можем заключить, что лишь очень немногие оставили видоизмененных потомков. Ибо, как я недавно заметил в отношении членов каждого великого царства, таких как позвоночные, артикулаты и т. д., мы имеем отчетливые свидетельства в их эмбриологическом, гомологичном,

-- Дарвин, Происхождение видов

Вероятно, он был не первым; Дарвин цитирует предыдущее предположение:

Из недавно изданного циркуляра следует, что д-р Фреке в 1851 г. («Дублин Медикал Пресс», стр. 322) выдвинул доктрину о том, что все органические существа произошли от одной первичной формы. Основания его убеждений и трактовка предмета полностью отличаются от моих; но поскольку д-р Фреке теперь (1861 г.) опубликовал свой «Опыт о происхождении видов посредством органического сходства», трудная попытка дать какое-либо представление о его взглядах была бы с моей стороны излишней.

-- Дарвин, Происхождение видов

Как видите, он не приводит никаких реальных доказательств этого; он прямо говорит, что это предположение. Конечно, для современной эволюционной теории ничего из Дарвина не нужно, и другие группы пытались сделать это более конкретным. Несколько линий доказательств предоставили все больше доказательств универсального общего предка (UCA):

В течение столетия после публикации смелого положения Дарвина, до появления молекулярной биологии, гипотеза УЦА оставалась непроверенной и едва поддающейся проверке гипотезой. Однако сначала универсальность генетического кода, а затем демонстрация (почти) универсальной консервации примерно 100 генов, кодирующих РНК и белки, среди клеточных форм жизни предоставили достаточные доказательства в поддержку УКА. Хотя в целом это свидетельство считается убедительным, оно не соответствует строгой формальной проверке гипотезы UCA.

-- Общее происхождение жизни

Относительно недавний подход пытался использовать теорию информации для формального тестирования UCA:

Здесь я привожу первый, насколько мне известно, формальный, фундаментальный тест UCA, не предполагая, что сходство последовательностей подразумевает генетическое родство. Я проверяю УКА, применяя теорию отбора моделей к молекулярной филогении, сосредоточив внимание на наборе повсеместно консервативных белков, которые считаются ортологичными. Было обнаружено, что среди широкого спектра биологических моделей, включающих независимое происхождение основных таксономических групп, тесты выбора модели в подавляющем большинстве поддерживают UCA независимо от наличия горизонтального переноса генов и событий симбиотического слияния. Эти результаты дают мощные статистические данные, подтверждающие монофилию всей известной жизни.

-- Формальная проверка теории универсального общего происхождения

Формальные положительные доказательства теорий в науке, за исключением математики, редки или вообще отсутствуют (на самом деле происходит то, что конкурирующие теории опровергаются), и я не думаю, что этот подход отличается. Это не формальное доказательство, а еще более убедительное доказательство того, что теории, не связанные с UCA, — отстой.

Формальная демонстрация гипотезы универсального общего предка не была достигнута и вряд ли осуществима в принципе. Тем не менее, доказательства в поддержку этой гипотезы, предоставленные сравнительной геномикой, неопровержимы.

-- Общее происхождение жизни

Спасибо за подробный ответ и ссылки. Я понимаю, что большая часть доказательств получена из анализа ДНК/РНК в сочетании со знанием эволюционных механизмов. И у нас есть конкретные доказательства эволюции на разных уровнях (виды, которые мы можем наблюдать), которые, я полагаю, экстраполируются на уровень эволюции эукариот в разные царства, верно? И до того, как генетические доказательства стали доступны, это было просто предположение.
Мне было интересно, есть ли какие-либо другие доказательства, такие как (микро) окаменелости, которые могут предоставить полезную информацию. В любом случае, я не ожидаю абсолютного/формального доказательства.
Не будет ли еще одним подтверждающим доказательством общность основных клеточных механизмов, таких как ионные каналы и тому подобное? Казалось бы, либо был общий предок, и жизнь устроена только одним способом, либо у растений и животных развились одни и те же механизмы.
Также интересно отметить, что одна из ваших ссылок («Общее происхождение жизни») является в основном критикой другой вашей ссылки («Формальная проверка теории универсального общего происхождения»), касающейся альтернативной гипотезы конвергентной эволюции, но все же приходят к такому же выводу в пользу УЦА.
@jamesqf Я думаю, это также можно считать доказательством, может быть, вы можете объяснить это подробнее и опубликовать как ответ? Было бы неплохо найти некоторые ссылки на это тоже.
Гипотеза UCA не была реализована и вряд ли осуществима в принципе. - потому что летопись окаменелостей не уходит достаточно далеко в прошлое?
@mazura, потому что другие гипотезы можно делать все менее и менее вероятными, но нельзя формально опровергнуть, потому что они сводятся к статистическим аргументам; может быть только 0,000000000001% вероятность того, что наблюдения возникли по путям, отличным от UCA, но это все еще не равно нулю.
"...на самом деле происходит то, что конкурирующие теории опровергаются..." Нет, на самом деле происходит проверка предсказательной силы теории. Новые гипотезы разрабатываются на основе того, что подразумевает теория, и проверяются. Если гипотеза ложна (и утверждение, что теория подразумевает ее, верно), то теория может быть отвергнута. Если теория не подвергается таким проверкам, она непроверена и нет оснований ей верить. Также не было бы смысла верить в такую ​​теорию, поскольку она не была продемонстрирована как точная прогностическая модель. Все, что меньше, не является наукой.
@aditsu это не было предположением до того, как генетика, биохимия и клеточная анатомия также указывают на общего предка, растения и животные имеют несколько общих органелл, не встречающихся во многих других ветвях жизни (таких как митохондрии, Гольджи и ядрышки).