Evolučný strom alebo fylogenetický strom je diagram vetvenia, ktorý ukazuje evolučné vzťahy medzi rôznymi biologickými druhmi na základe podobností a rozdielov v ich charakteristikách. Historicky sa to robilo pomocou ich fyzických charakteristík – podobností a rozdielov v anatómii rôznych druhov.
Pokroky v genetickej technológii však teraz umožňujú biológom používať genetické údaje na dešifrovanie evolučných vzťahov. Podľa novej štúdie vedci zistili, že molekulárne údaje vedú k veľmi odlišným výsledkom, čo niekedy vedie k stáročiam vedeckej práce pri klasifikácii druhov podľa fyzických vlastností.
„To znamená, že konvergentná evolúcia nás klame – dokonca aj tých najchytrejších evolučných biológov a anatómov – už viac ako 100 rokov!“ – Matthew Wells
Od Darwina a jeho súčasníkov v 19. storočí sa biológovia pokúšali rekonštruovať „rodokmeny“ zvierat starostlivým skúmaním rozdielov v ich anatómii a štruktúre (morfológii).
S rozvojom technológií rýchleho genetického sekvenovania sú však biológovia teraz schopní použiť genetické (molekulárne) údaje na to, aby pomohli spojiť evolučné vzťahy medzi druhmi veľmi rýchlo a lacno, čo často dokazuje, že organizmy, o ktorých sme si kedysi mysleli, že sú úzko súvisiace, patria v realite do úplne iný súbor konárov stromov.
Vedci v Bathe po prvýkrát porovnávali fylogenetické stromy založené na morfológii s tými, ktoré sú založené na molekulárnych údajoch, a vykresľovali ich podľa geografickej polohy.
Zistili, že zvieratá zoskupené podľa molekulárnych stromov žili spolu geograficky tesnejšie ako zvieratá zoskupené pomocou morfologických stromov.
„Ukazuje sa, že veľa našich evolučných stromov sa mýli,“ povedal Matthew Wells, profesor evolučnej paleobiológie z Milner Center for Evolution na Univerzite v Bath.
„Už viac ako sto rokov klasifikujeme organizmy podľa ich tvaru a anatomicky ich zoskupujeme, ale molekulárne údaje často rozprávajú trochu iný príbeh.
„Naša štúdia štatisticky dokazuje, že ak vytvoríte evolučný strom zvierat na základe ich molekulárnych údajov, často to lepšie zapadá do ich geografického rozmiestnenia.
„Miesto, kde veci žijú – ich biogeografia – je dôležitým zdrojom evolučných dôkazov, ktoré poznali Darwin a jeho súčasníci.
„Napríklad mladé piskory, bravčové kože, slony, zlaté krtky a lamantíny plávajúce, všetky pochádzajú z tej istej veľkej vetvy evolúcie cicavcov – napriek tomu, že vyzerajú jeden od druhého veľmi odlišne (a žijú úplne odlišnými spôsobmi).
„Molekulárne stromy ich spojili do skupiny s názvom Afrotheria, alebo takzvanej, pretože všetci pochádzajú z afrického kontinentu, takže skupina zodpovedá biogeografii.“
Molekulárne fylogenetické stromy ukazujú, že piskor slonie je užšie príbuzný slonom ako piskorom. Poďakovanie: Danny Ye
Štúdia zistila, že konvergentná evolúcia – keď sa znak vyvíja oddelene v dvoch skupinách geneticky nepríbuzných organizmov – je bežnejší, ako si biológovia predtým mysleli.
Profesor Wells povedal: „Máme už veľa slávnych príkladov konvergentnej evolúcie, ako je lietanie, ktoré sa vyvíja oddelene u vtákov, netopierov a hmyzu, alebo zložité oči fotoaparátu, ktoré sa vyvíjajú oddelene u chobotníc a ľudí.
„Ale teraz s molekulárnymi údajmi môžeme vidieť, že konvergentná evolúcia sa neustále deje – veci, o ktorých sme si mysleli, že spolu úzko súvisia, sú na strome života často vzdialené.“
„Ľudia, ktorí si zarábajú na živobytie ako imitátori, zvyčajne nemajú vzťah k celebrite, za ktorú sa vydávajú, a ľudia v rámci rodiny sa nie vždy podobajú – je to rovnaké aj s evolučnými stromami.
„Dokazuje to, že evolúcia neustále objavuje veci a prichádza s podobným riešením zakaždým, keď sa problém vyskytne na 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 Auston, spolupracovník výskumu a prvý autor článku povedal: „Myšlienka, že biogeografia môže odrážať evolučnú históriu, bola veľkou súčasťou toho, čo podnietilo Darwina, aby vyvinul svoju teóriu evolúcie prostredníctvom prirodzeného výberu, takže je veľmi prekvapujúce, že sa tak nestalo. bola považovaná za skutočne priamu metódu[{“ 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
„Organizátor. Spisovateľ. Zlý kávičkár. Evanjelista všeobecného jedla. Celoživotný fanúšik piva. Podnikateľ.“
