Evolúciós fáink többsége tévedhet

A molekuláris filogenetikai fák szerint az elefántcickók közelebbi rokonságban állnak az elefántokkal, mint a cickányokkal.

A Bathi Egyetem Milner Evolúciós Központjának tudósai által vezetett új kutatás azt sugallja, hogy az organizmusok evolúciós fáinak meghatározása az anatómia, nem pedig a génszekvencia összehasonlításával félrevezető. A folyóiratban megjelent tanulmány Kommunikációs biológia 2022. május 31-én ez azt mutatja, hogy gyakran meg kell borulnunk több évszázados tudományos munkát, amely az élőlényeket alakjuk szerint osztályozta.

Darwin és kortársai a 19. század óta a biológusok az anatómiai és szerkezeti (morfológiai) különbségek gondos vizsgálatával próbálják rekonstruálni az állatok „családfáit”.

A gyors genetikai szekvenálási technológiák fejlődésével azonban a biológusok már képesek a genetikai (molekuláris) adatok felhasználásával nagyon gyorsan és olcsón összerakni a fajok evolúciós kapcsolatait, ami gyakran bizonyítja, hogy azok az organizmusok, amelyekről korábban azt hittük, hogy szorosan rokonok, a Valóságba tartoznak. teljesen más faágak halmaza.

A bathi tudósok először hasonlították össze a morfológián alapuló filogenetikai fákat a molekuláris adatokon alapulókkal, és földrajzi elhelyezkedésük szerint ábrázolták őket.

Azt találták, hogy a molekuláris fák által csoportosított állatok földrajzilag szorosabban éltek együtt, mint a morfológiai fák alapján csoportosított állatok.

„Kiderült, hogy sok evolúciós fánk hibás” – mondta Matthew Wells, a Bathi Egyetem Milner Evolúciós Központjának evolúciós paleobiológia professzora.

„Több mint száz éve osztályozzuk az élőlényeket alakjuk szerint, és anatómiailag is csoportosítjuk, de a molekuláris adatok gyakran némileg más történetet mesélnek el.

„Tanulmányunk statisztikailag bizonyítja, hogy ha az állatok molekuláris adatai alapján evolúciós fát állítunk össze, az gyakran jobban illeszkedik a földrajzi eloszlásukhoz.

„A hely, ahol a dolgok élnek – biogeográfia – az evolúciós bizonyítékok fontos forrása, amelyet Darwin és kortársai is ismertek.

„Például a fiatal cickányok, sertésbőrök, elefántok, aranyvakondok és úszó lamantinok az emlősök evolúciójának ugyanabból a nagy ágából származnak – annak ellenére, hogy nagyon különböznek egymástól (és teljesen eltérő módon élnek).

„A Molecular Trees egy Afrotheria nevű csoportba tömörítette őket, vagy úgy hívják, mert mind az afrikai kontinensről származnak, így a csoport megfelel a biogeográfiának.”

A tanulmány megállapította, hogy a konvergens evolúció – amikor egy tulajdonság külön-külön fejlődik ki a genetikailag nem rokon élőlények két csoportjában – gyakoribb, mint azt a biológusok korábban gondolták.

Wells professzor a következőket mondta: „Már sok híres példánk van a konvergens evolúcióra, mint például a repülés, amely külön fejlődik a madarakban, a denevérekben és a rovarokban, vagy az összetett kameraszem, amely külön fejlődik a tintahalban és az emberben.

„De most a molekuláris adatokkal láthatjuk, hogy folyamatosan konvergens evolúció megy végbe – azok a dolgok, amelyekről azt hittük, hogy szorosan összefüggenek, gyakran távol állnak egymástól az élet fáján.

„Azok az emberek, akik megszemélyesítőként keresnek megélhetést, általában nem kötődnek az általuk megszemélyesített hírességhez, és a családon belüli emberek nem mindig hasonlítanak egymásra – ez az evolúciós fák esetében is így van.

„Ez azt bizonyítja, hogy az evolúció folyamatosan újra feltalál dolgokat, és minden alkalommal hasonló megoldással áll elő, amikor a problémával az evolúciós fa másik ágán találkozunk.

„Ez azt jelenti, hogy a konvergens evolúció több mint 100 éve megtéveszt bennünket – még a legokosabb evolúcióbiológusokat és anatómusokat is!”

Dr. Jack Auston, a tanulmány első szerzője és munkatársa a következőket mondta: „Az az elképzelés, hogy a biogeográfia tükrözheti az evolúciós történelmet, nagy része volt annak, ami arra késztette Darwint, hogy kidolgozza a természetes kiválasztódáson keresztüli evolúció elméletét, ezért nagyon meglepő, hogy nem igazán egyszerű módszernek tekintették[{” 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