Jeśli wyglądasz inaczej niż bliscy krewni, być może czułeś się oddzielony od swojej rodziny. Jako dziecko, podczas szczególnie burzliwych wypadków, mogłeś nawet mieć nadzieję, że to znak, że zostałeś adoptowany.
Jak pokazują nasze nowe badania, pozory mogą mylić, jeśli chodzi o rodzinę. Nowa technologia DNA wstrząsa drzewami genealogicznymi wielu roślin i zwierząt.
Naczelne, do których należą ludzie, uważano kiedyś za bliskich krewnych nietoperzy z powodu pewnych podobieństw w naszym szkielety i mózg. Jednak dane DNA umieszczają nas teraz w grupie obejmującej gryzonie (szczury i myszy) oraz króliki. Co zaskakujące, nietoperze okazują się bliżej spokrewnione z krowami, konie a nawet nosorożce niż dla nas.
Naukowcy w czasach Darwina i przez większą część XX wieku mogli jedynie rozpracować gałęzie ewolucyjnego drzewa życia, przyglądając się budowie i wyglądowi zwierząt i roślin. Formy życia zostały pogrupowane według podobieństwa, o których sądzono, że ewoluowały razem.
Około trzy dekady temu naukowcy zaczęli wykorzystywać dane DNA do budowy „drzewa molekularnych”. Wiele z pierwszych drzew opartych na danych DNA nie zgadzało się z klasycznymi. Kiedyś uważano, że leniwce i mrówkojady, pangoliny, łuskowce (mrówkojady łuskowate) i mrówkojady należą do grupy zwanej bezzębnymi („bez zębów”), ponieważ mają wspólne aspekty ich anatomii. Drzewa molekularne wykazały, że cechy te ewoluowały niezależnie w różnych gałęziach drzewa ssaków. Okazuje się, że mrówniki są bliżej spokrewnione ze słoniami, podczas gdy łuskowce są bliżej spokrewnione z kotami i psami.
Filogenezy molekularne pokazują, że ssaki tak różne w wyglądzie jak mrówniki, manaty, ryjówki słoniowe i słonie są naprawdę bliskimi kuzynami.
Razem
Jest jeszcze jedna ważna linia dowodowa, która była znana Darwinowi i jego rówieśnikom. Darwin zauważył że zwierzęta i rośliny, które wydawały się mieć najbliższe wspólne pochodzenie, często znajdowały się blisko siebie geograficznie. Lokalizacja gatunków jest kolejnym silnym wskaźnikiem, z którym są powiązane: gatunki żyjące blisko siebie częściej dzielą drzewo genealogiczne.
Po raz pierwszy nasz Ostatni artykuł powiązana lokalizacja, dane DNA i wygląd szeregu zwierząt i roślin. Przyjrzeliśmy się drzewom ewolucyjnym na podstawie wyglądu lub molekuł 48 grup zwierząt i roślin, w tym nietoperzy, psów, małp, jaszczurek i sosen. Drzewa ewolucyjne oparte na danych DNA miały o dwie trzecie większe prawdopodobieństwo dopasowania do lokalizacji gatunku w porównaniu z tradycyjnymi mapami ewolucji. Innymi słowy, poprzednie drzewa wykazały, że kilka gatunków było spokrewnionych na podstawie wyglądu. Nasze badania wykazały, że są znacznie mniej skłonni do życia blisko siebie w porównaniu z gatunkami powiązanymi danymi DNA.
Może się wydawać, że ewolucja nieskończenie wymyśla nowe rozwiązania, prawie bez ograniczeń. Ale ma mniej sztuczek w rękawie, niż mogłoby się wydawać. Zwierzęta mogą wyglądać niesamowicie podobnie, ponieważ mają ewoluował, aby wykonywać podobną pracę lub żyć w podobny sposób. Ptaki, nietoperze i wymarłe pterozaury mają lub miały kościste skrzydła do latania, ale wszyscy ich przodkowie mieli przednie nogi do chodzenia po ziemi.
Koła kolorów i klucz wskazują, gdzie geograficznie znajdują się członkowie każdego zakonu. Drzewo molekularne ma te kolory zgrupowane razem lepiej niż drzewo morfologiczne, co wskazuje na bliższą zgodność cząsteczek z biogeografią. Rysunek pochodzi z Oyston et al. (2022) Autor pod warunkiem
Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail
Podobne kształty skrzydeł i mięśnie wyewoluowały w różnych grupach, ponieważ fizyka wytwarzania ciągu i unoszenia w powietrzu jest zawsze taka sama. To jest podobnie z oczami, który mógł ewoluować 40 razy u zwierząti tylko z kilkoma podstawowymi „projektami”.
Nasze oczy są podobne do oczu kałamarnicy, z krystaliczną soczewką, tęczówką, siatkówką i wizualnymi pigmentami. Kalmary są bardziej spokrewnione ze ślimakami, ślimakami i małżami niż my. Ale wielu ich mięczaków ma tylko najprostsze oczy.
Krety ewoluowały jako ślepe, kopiące stwory co najmniej cztery razy, na różnych kontynentach, na różnych gałęziach ssaków. Australijskie krety workowate (bardziej spokrewnione z kangurami), afrykańskie krety złociste (bardziej spokrewnione z mrówkami), krety afrykańskie (gryzonie) oraz kretowate eurazjatyckie i północnoamerykańskie (ukochane przez ogrodników i bliżej spokrewnione z jeżami niż te inne „krety”) ewoluowały w podobny sposób.
Korzenie ewolucji
Do czasu pojawienia się taniej i wydajnej technologii sekwencjonowania genów w XXI wieku, pojawienie się zwykle było wszystkim, co musieli robić biolodzy ewolucyjni.
Podczas gdy Darwin (1859) wykazał, że całe życie na Ziemi jest powiązane w jednym drzewie ewolucyjnym, niewiele zrobił, aby zmapować jego gałęzie. Anatom Ernst Haeckel (1834-1919) był jedną z pierwszych osób, które narysowały drzewa ewolucyjne, które próbowały pokazać, jak są spokrewnione główne grupy form życia.
Rysunki Haeckela dokonały błyskotliwych obserwacji żywych istot, które wpłynęły na sztukę i projektowanie w XIX i XX wieku. Jego drzewa genealogiczne opierały się prawie wyłącznie na tym, jak te organizmy wyglądały i rozwijały się jako embriony. Wiele z jego pomysłów na ewolucyjne relacje było utrzymywanych do niedawna. Ponieważ pozyskiwanie i analizowanie dużych ilości danych molekularnych stanie się łatwiejsze i tańsze, czeka nas znacznie więcej niespodzianek.
O autorze
Mateusz Wills, profesor paleobiologii ewolucyjnej w Milner Center for Evolution, University of Bath
Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.
