29 июня, 2022

zhukvesti

Находите все последние статьи и смотрите телешоу, репортажи и подкасты, связанные с Россией.

Большинство наших эволюционных деревьев могут быть ошибочными

Согласно молекулярно-филогенетическим деревьям, землеройки-слоны более тесно связаны со слонами, чем с землеройками.

Эволюционное дерево, или филогенетическое дерево, представляет собой диаграмму ветвления, которая показывает эволюционные отношения между различными биологическими видами, основанные на сходствах и различиях в их характеристиках. Исторически это делалось с помощью их физических особенностей — сходств и различий в анатомии разных видов.

Однако достижения в области генетических технологий теперь позволяют биологам использовать генетические данные для расшифровки эволюционных взаимосвязей. Согласно новому исследованию, ученые обнаружили, что молекулярные данные приводят к совершенно другим результатам, иногда переворачивая столетия научной работы по классификации видов по физическим признакам.

Новое исследование, проведенное учеными из Центра эволюции Милнера при Университете Бата, предполагает, что определение эволюционных деревьев организмов путем сравнения анатомии, а не последовательности генов, вводит в заблуждение. Исследование опубликовано в журнале Коммуникационная биология 31 мая 2022 года это показывает, что нам часто приходится переворачивать столетия академической работы, которая классифицировала живые существа в соответствии с их формой.

«Это означает, что конвергентная эволюция обманывала нас — даже самых умных эволюционных биологов и анатомов — более 100 лет!» — Мэтью Уэллс

Со времен Дарвина и его современников в 19 веке биологи пытались реконструировать «родословные» животных, тщательно изучая различия в их анатомии и строении (морфологии).

Однако с развитием технологий быстрого генетического секвенирования биологи теперь могут использовать генетические (молекулярные) данные, чтобы очень быстро и недорого собрать воедино эволюционные взаимоотношения видов, часто доказывая, что организмы, которые мы когда-то считали близкородственными, принадлежат в Реальности к совершенно другой набор веток дерева.

Ученые из Бата впервые сравнили филогенетические деревья, основанные на морфологии, с деревьями, основанными на молекулярных данных, и построили их в соответствии с географическим положением.

READ  Запуск SpaceX Crew-3 отложен из-за «большой штормовой системы»

Они обнаружили, что животные, сгруппированные по молекулярным деревьям, географически живут более близко друг к другу, чем животные, сгруппированные по морфологическим деревьям.

«Оказывается, многие наши эволюционные деревья ошибочны», — сказал Мэтью Уэллс, профессор эволюционной палеобиологии в Центре эволюции Милнера при Университете Бата.

«Более ста лет мы классифицируем организмы по их форме и группируем анатомически, но молекулярные данные часто говорят несколько иную историю.

«Наше исследование статистически доказывает, что если вы строите эволюционное дерево животных на основе их молекулярных данных, оно часто лучше соответствует их географическому распространению.

«Место, где живут вещи — их биогеография — важный источник эволюционных свидетельств, знакомых Дарвину и его современникам.

«Например, молодые землеройки, свиные шкуры, слоны, золотистые кроты и плавающие ламантины происходят из одной и той же большой ветви эволюции млекопитающих, несмотря на то, что они очень отличаются друг от друга (и живут совершенно по-разному).

«Молекулярные деревья объединили их в группу под названием Афротерия или как там она называется, потому что все они происходят с африканского континента, поэтому группа соответствует биогеографии».

Эволюционный молекулярный слон-тигр

Молекулярные филогенетические деревья показывают, что землеройки-слоны более тесно связаны со слонами, чем с землеройками. Кредит: Дэнни Йе

Исследование показало, что конвергентная эволюция — когда признак развивается отдельно в двух группах генетически не связанных организмов — встречается чаще, чем считали биологи ранее.

Профессор Уэллс сказал: «У нас уже есть много известных примеров конвергентной эволюции, таких как полет, который развивается отдельно у птиц, летучих мышей и насекомых, или сложные глаза-камеры, которые развиваются отдельно у кальмаров и людей.

«Но теперь, имея молекулярные данные, мы можем видеть, что конвергентная эволюция происходит все время — вещи, которые мы считали тесно связанными, часто находятся далеко друг от друга на древе жизни.

READ  Я проигнорировал шишку на лице — тогда мне поставили диагноз неизлечимая лимфома

«Люди, которые зарабатывают на жизнь как подражатели, обычно не имеют отношения к знаменитости, которую они олицетворяют, и люди в семье не всегда выглядят одинаково — то же самое и с эволюционными деревьями.

«Это доказывает, что эволюция просто продолжает изобретать вещи заново, предлагая одинаковое решение каждый раз, когда проблема встречается на другой ветви дерева эволюции.

«Это означает, что конвергентная эволюция обманывала нас — даже самых умных эволюционных биологов и анатомов — более 100 лет!»

Доктор Джек Остон, научный сотрудник и первый автор статьи, сказал: «Идея о том, что биогеография может отражать историю эволюции, была большой частью того, что побудило Дарвина разработать свою теорию эволюции посредством естественного отбора, поэтому довольно удивительно, что она этого не сделала. т. это действительно было само собой разумеющимся.Прямой способ проверить[{» attribute=»»>accuracy of evolutionary trees in this way before now.

“What’s most exciting is that we find strong statistical proof of molecular trees fitting better not just in groups like Afrotheria, but across the tree of life in birds, reptiles, insects, and plants too.

“It being such a widespread pattern makes it much more potentially useful as a general test of different evolutionary trees, but it also shows just how pervasive convergent evolution has been when it comes to misleading us.”

Reference: “Molecular phylogenies map to biogeography better than morphological ones” by Jack W. Oyston, Mark Wilkinson, Marcello Ruta and Matthew A. Wills, 31 May 2022, Communications Biology.
DOI: 10.1038/s42003-022-03482-x