Praticamente tutti i genomi di entrambi gli scimpanzé e gli umani sono stati mappati in dettaglio. A livello dell'intero genoma, circa il 98,7 percento dei nucleotidi nel DNA umano e scimpanzè sono esattamente gli stessi. Un altro modo per dirlo, naturalmente, è che differiamo dagli scimpanzé solo all'1,3 percento delle nostre coppie di basi del DNA. Eppure gli scimpanzé e gli umani sembrano e agiscono in modo molto diverso l'uno dall'altro. Come può essere? Consideriamo due ipotesi che sono state avanzate per rispondere a questa domanda: 1) l'ipotesi della "variazione nelle regioni codificanti" e 2) l'ipotesi dei geni regolatori. Entrambe queste ipotesi si basano sul potere della selezione naturale, ma lo fanno in modi molto diversi.
La variazione nell'ipotesi delle regioni codificanti funziona così: il genoma umano e quello degli scimpanzè sono entrambi composti da circa 3 miliardi di coppie di basi. Se applichiamo la differenza dell'1,3% tra scimpanzé e umani a livello di nucleotidi, otteniamo circa 40 milioni di differenze di coppie di basi. Se solo una piccola parte di queste differenze di base si traduce in importanti differenze funzionali tra scimpanzé e umani, allora c'è un sacco di variazioni per operare nella selezione naturale, e possiamo cominciare a capire perché gli scimpanzé e gli umani agiscono e sembrano così diversi, ma sono così simile a livello di DNA.
La seconda ipotesi per affrontare l'apparente mancanza di adattamento tra i livelli di varianza genetica molecolare e le differenze morfologiche / comportamentali tra le specie è l'ipotesi dei geni regolatori. Per capire il potere della regolazione genica, ricorda che ogni cellula del tuo corpo ha lo stesso insieme di geni, ma le cellule della pelle guardano, sentono e fanno cose molto diverse dalle cellule dei muscoli, delle cellule del fegato e così via. Questo perché l'espressione dei geni ¾ quali geni vengono attivati e disattivati e il momento in cui vengono attivati e di f¾ differisce in queste cellule.
La moderna biologia molecolare ha dimostrato che una buona parte del DNA non è direttamente coinvolto nella codifica per i tratti fenotipicamente visibili, ma piuttosto produce proteine che regolano quindi l'espressione di altri geni. Questi codici di miglioramento normativo per proteine la cui funzione è determinare se verranno trascritti o meno altri geni (target); cioè, "accendono" interruttori che portano a geni bersaglio che producono prodotti. Ciò significa che il cambiamento di interruttori specifici in momenti specifici durante lo sviluppo può portare a molte variazioni, anche se i geni che codificano per caratteristiche quali la dimensione del corpo, la pigmentazione, il tempo di riproduzione e così via rimangono invariati. Questi interruttori, e quando e come vengono capovolti, possono aiutare a spiegare perché due specie, come gli umani e gli scimpanzè, possono condividere il 99 percento di somiglianza a livello del DNA e tuttavia apparire e agire in modo diverso.
È ancora presto per dire se una di queste due ipotesi, o forse anche una diversa ipotesi ancora da sviluppare, ci aiuterà a capire sia le somiglianze che le differenze tra due specie che sono così straordinariamente simili a livello del DNA coppie di basi. Io, per esempio, sto aspettando con fiato sospeso il prossimo importante passo avanti su questo fronte.
Il mio ultimo libro è The Prince of Evolution: Peter Kropotkin's Adventures in Science and Politics.
Impegni verbali: ho avuto l'opportunità di parlare del mio lavoro sull'evoluzione del comportamento sociale e sulla storia della scienza in centinaia di sedi, tra cui oltre 70 università, The Smithsonian Institute, The American Museum of Natural History, Colonial Williamsburg, Poptech ! e The Idea Festival. Puoi vedere di più sui miei impegni precedenti e futuri a: louisville.edu. Adoro fare visita con gruppi interessanti di persone, ascoltare il loro lavoro e parlare della mia ricerca personale. A differenza di alcuni miei colleghi, non addebito commissioni per i diffusori esorbitanti.
