Laut molekularen Stammbäumen sind Elefantenspitzmäuse enger mit Elefanten als mit Spitzmäusen verwandt.
Ein Evolutionsbaum oder phylogenetischer Baum ist ein Verzweigungsdiagramm, das die evolutionären Beziehungen zwischen verschiedenen biologischen Arten basierend auf Ähnlichkeiten und Unterschieden in ihren Merkmalen zeigt. In der Vergangenheit wurde dies auf der Grundlage ihrer physikalischen Eigenschaften getan: die Ähnlichkeiten und Unterschiede in der Anatomie verschiedener Arten.
Fortschritte in der Gentechnik ermöglichen es Biologen jedoch jetzt, genetische Daten zu verwenden, um evolutionäre Beziehungen zu entschlüsseln. Einer neuen Studie zufolge haben Wissenschaftler herausgefunden, dass molekulare Daten zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen führen, was manchmal zu Jahrhunderten wissenschaftlicher Arbeit führt, bei der Arten nach physikalischen Merkmalen klassifiziert werden.
Neue Forschungsergebnisse unter der Leitung von Wissenschaftlern des Milner Center for Evolution an der University of Bath legen nahe, dass die Definition der Evolutionsbäume von Organismen durch den Vergleich der Anatomie und nicht der Gensequenz irreführend ist. Die Studie, die am 31. Mai 2022 in der Zeitschrift Communications Biology veröffentlicht wurde, zeigt, dass wir oft Jahrhunderte akademischer Arbeit umkehren müssen, die Lebewesen nach ihrer Form klassifiziert hat.
“Das bedeutet, dass die konvergente Evolution uns, selbst die klügsten Evolutionsbiologen und Anatomen, seit über 100 Jahren getäuscht hat!” – Matthew Wells
Seit Darwin und seinen Zeitgenossen im 19. Jahrhundert haben Biologen versucht, die “Stammbäume” der Tiere zu rekonstruieren, indem sie die Unterschiede in ihrer Anatomie und Struktur (Morphologie) sorgfältig untersucht haben.
Mit der Entwicklung schneller genetischer Sequenzierungstechnologien sind Biologen jedoch jetzt in der Lage, genetische (molekulare) Daten zu verwenden, um die evolutionären Beziehungen von Arten sehr schnell und kostengünstig zu erfassen, was oft beweist, dass die Organismen, von denen wir einst glaubten, dass sie eng miteinander verwandt sind, miteinander verwandt sind . , tatsächlich gehören zu a ganz unterschiedliche Zweige.
Zum ersten Mal verglichen Bath-Wissenschaftler morphologiebasierte phylogenetische Bäume mit molekularbasierten und kartierten sie nach geografischem Standort.
Sie fanden heraus, dass Tiere, die nach molekularen Bäumen gruppiert waren, geografisch näher zusammenlebten als Tiere, die nach morphologischen Bäumen gruppiert waren.
„Es stellt sich heraus, dass viele unserer Evolutionsbäume falsch sind“, sagte Matthew Wells, Professor für evolutionäre Paläobiologie am Milner Center for Evolution an der University of Bath.
„Seit über hundert Jahren klassifizieren wir Organismen nach ihrer Form und gruppieren sie anatomisch, aber molekulare Daten erzählen oft eine etwas andere Geschichte.
„Unsere Studie liefert statistische Beweise dafür, dass sich ein tierischer Evolutionsbaum, wenn er aus seinen molekularen Daten erstellt wird, oft besser an seine geografische Verbreitung anpasst.
„Der Ort, an dem sie leben, ihre Biogeografie, ist für Darwin und seine Zeitgenossen eine wichtige Quelle für familienevolutionäre Beweise.
„Zum Beispiel stammen junge Spitzmäuse, Schweinsleder, Elefanten, goldene Maulwürfe und schwimmende Seekühe aus demselben großen Zweig der Säugetierevolution, obwohl sie sehr unterschiedlich aussehen (und auf sehr unterschiedliche Weise leben).
„Die molekularen Bäume wurden in eine Gruppe namens Afrotheria gruppiert, oder so, weil sie alle vom afrikanischen Kontinent stammen, also passt sich die Gruppe an die Biogeographie an.“
Molekulare phylogenetische Stammbäume zeigen, dass Elefantenspitzmäuse enger mit Elefanten als mit Spitzmäusen verwandt sind. Bildnachweis: Danny Ye
Die Studie ergab, dass die konvergente Evolution, bei der sich ein Merkmal separat in zwei Gruppen genetisch nicht verwandter Organismen entwickelt, häufiger vorkommt, als Biologen bisher angenommen hatten.
Professor Wells sagte: „Wir haben bereits viele berühmte Beispiele für konvergente Evolution, wie den Flug, der sich bei Vögeln, Fledermäusen und Insekten getrennt entwickelt, oder die komplexen Kameraaugen, die sich bei Tintenfischen und Menschen getrennt entwickeln.
„Aber jetzt mit molekularen Daten können wir sehen, dass die konvergente Evolution ständig stattfindet; Dinge, von denen wir dachten, dass sie eng miteinander verbunden sind, sind oft weit entfernt vom Baum des Lebens.
„Menschen, die als Nachahmer ihren Lebensunterhalt verdienen, haben normalerweise nichts mit der Berühmtheit zu tun, für die sie sich ausgeben, und die Menschen in einer Familie sehen nicht immer gleich aus; das Gleiche gilt für die Bäume der Evolution.
„Es beweist, dass die Evolution Dinge immer wieder neu erfindet und jedes Mal eine ähnliche Lösung findet, wenn das Problem in einem anderen Zweig des Evolutionsbaums auftritt.
“Das bedeutet, dass die konvergente Evolution uns, selbst die klügsten Evolutionsbiologen und Anatomen, seit über 100 Jahren getäuscht hat!”
Dr. Jack Auston, ein assoziierter Forscher und Hauptautor des Artikels, sagte: „Die Idee, dass die Biogeographie die Geschichte der Evolution widerspiegeln könnte, war ein großer Teil dessen, was Darwin dazu veranlasste, seine Evolutionstheorie zu entwickeln. durch natürliche Auslese, also ist es sehr überraschend, dass dies nicht der Fall ist.Der Fall galt als eine wirklich einfache Methode.[{“attribute=””>exactituddelsarbresevolutiusd’aquestamaneraabansd’ara[{“attribute=““>accuracyofevolutionarytreesinthiswaybeforenow
„Noch spannender ist, dass wir solide statistische Beweise dafür finden, dass molekulare Bäume nicht nur besser in Gruppen wie Afrotheria passen, sondern auch in den Lebensbaum von Vögeln, Reptilien, Insekten und Pflanzen.
„Da es sich um ein so weit verbreitetes Muster handelt, ist es möglicherweise viel nützlicher als allgemeiner Test verschiedener Evolutionsbäume, aber es zeigt auch, wie weit verbreitet die konvergente Evolution ist, wenn es darum geht, uns zu täuschen.“
Referenz: „Molecular phylogenies map to biogeography better than morphological ones“ von Jack W. Oyston, Mark Wilkinson, Marcello Ruta und Matthew A. Wills, 31. Mai 2022, Communications Biology.DOI: 10.1038 / s42003-022-03482-x