Väčšina našich evolučných stromov sa môže mýliť

Podľa molekulárneho evolučného stromu sú slonie piskory užšie príbuzné ako slony.

Nový výskum vedený vedcami z Milner Center for Evolution na University of Bath ukazuje, že určovanie evolučných stromov organizmov porovnaním anatómie a nie génových sekvencií je zavádzajúce. Táto štúdia publikovaná v časopise komunikačná biológia 31. mája 2022 ukazuje, že často potrebujeme zvrátiť storočia vedeckej práce, ktorá klasifikuje živé veci podľa toho, ako vyzerajú.

Od Darwina a jeho súčasníkov v 19. storočí sa biológovia pokúšali rekonštruovať „rodokmeň“ zvierat starostlivým skúmaním rozdielov v ich anatómii a štruktúre (morfológii).

S rozvojom techník rýchleho genetického sekvenovania sú však biológovia teraz schopní použiť genetické (molekulárne) údaje na to, aby pomohli veľmi rýchlo a lacno spojiť evolučné vzťahy pre druhy, čo často dokazuje, že organizmy, ktoré majú to, čo sme si kedysi mysleli, že sú úzko príbuzné, sú vlastne úplne inak. konáre stromu.

Vedci v Bathe po prvýkrát porovnávali evolučné stromy na základe morfológie so stromami na základe molekulárnych údajov a zmapovali ich podľa geografickej polohy.

Zistili, že zvieratá zoskupené podľa molekulárnych stromov žili spolu geograficky tesnejšie ako zvieratá, ktoré používali morfologické stromy.

Matthew Wiles, profesor evolučnej paleobiológie v Milnerovom centre pre evolúciu na Univerzite v Bathe, povedal: „Ukazuje sa, že veľa našich evolučných stromov sa mýli.

„Už viac ako sto rokov klasifikujeme organizmy podľa toho, ako vyzerajú a sú fyzicky zostavené, ale molekulárne údaje nám často hovoria iný príbeh.

„Naša štúdia štatisticky dokazuje, že ak zostavíte evolučný strom zvierat na základe ich molekulárnych údajov, často to lepšie zapadá do ich geografického rozloženia.

„Kde veci žijú – jeho životopis – je dôležitým zdrojom evolučných dôkazov, ktoré poznali Darwin a jeho súčasníci.

„Napríklad malý sloní piskor, chrapkáč, slon, zlatý krtko a lamantín plávajúci, všetky pochádzajú z tej istej hlavnej vetvy evolúcie cicavcov – napriek tomu, že vyzerajú úplne inak (a žijú rôznymi spôsobmi).

„Molekulárne stromy ich všetky spojili do skupiny zvanej Afrotheria, takzvanej preto, že všetky pochádzajú z afrického kontinentu, takže skupina zodpovedá biogeografii.“

Štúdia zistila, že konvergentná evolúcia – keď sa vlastnosť vyvíja oddelene v dvoch geneticky nepríbuzných skupinách organizmov – je medzi biológmi oveľa bežnejšia, ako sa predtým myslelo.

Profesor Wills povedal: „Máme už veľa dobre známych príkladov konvergentnej evolúcie, ako sú vtáky, netopiere a hmyz, ktorí vyvíjajú zreteľný let, alebo chobotnice a ľudia, ktorí vyvíjajú zreteľne zložité oči fotoaparátu.

„Ale teraz s molekulárnymi údajmi môžeme vidieť, že konvergentná evolúcia sa deje neustále – veci, o ktorých sme si mysleli, že sú často zastrčené na strome života.

„Ľudia, ktorí si zarábajú na živobytie, zvyčajne nesúvisia s celebritou, za ktorú sa vydávajú, a jednotlivci v rodine sa nie vždy podobajú – to isté je s evolučnými stromami.

„To dokazuje, že evolúcia stále znovu vymýšľa veci s podobným riešením zakaždým, keď sa problém vyskytne v inej vetve evolučného stromu.

„To znamená, že konvergentná evolúcia nás klame – dokonca aj tých najchytrejších evolučných biológov a anatómov – už viac ako 100 rokov!“

Dr Jack Oyston, Research Associate a prvý autor článku, povedal: „Myšlienka, že biológia môže odrážať evolučnú históriu, bola veľkou súčasťou toho, čo inšpirovalo Darwina, aby vyvinul svoju teóriu evolúcie prostredníctvom prirodzeného výberu.“, takže je prekvapujúce, že to bolo V skutočnosti sa to nepovažuje za metódu priameho testovania[{“ 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