19 април 2021
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Кои са първите животни на Земята?

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 02 април 2021 в 08:52 23720
Морските гъби (вляво) или гребенестите са по-отдалечените от нас животни?

Дървото на животинския живот трябва да е започнала някъде. Намирането на този първи клон сред такава заплетена мрежа е по-трудно, отколкото звучи.

Нов анализ на геномни данни предполага, че един вид в надпреварата за най-стария клон ни е заблуждавал през цялото време.

От 19-ти век много учени представят морските гъби - същество без мускули, без нерви и без оформени органи - едно от най-простите съществуващи многоклетъчни организми - като първото животно в света.

Съвременните геномни проучвания обаче посочват много по-сложно същество.

Гребенестите, наричани още ктенофори (Ctenophora), за разлика от Porifera - биологичният тип, към който принадлежат морските гъби, са същества, които показват много по-развити черти, включително неврони и мускулни клетки, хващане на плячка, както и храносмилателна система.

Ако тези гребенести всъщност са били първи, това означава, че много от техните черти са били загубени впоследствие в типа Porifera, за да се развият отново по-късно. Макар че това може да звучи нелогично, не е напълно изключено, въпреки че заплашва да промени нашето разбиране за ранната еволюция на животните и развитието на самата нервна система.

„Може да изглежда много малко вероятно такива сложни черти да се развият два пъти, независимо, но еволюцията не винаги върви по прости пътища“, обяснява генетикът Антъни Редмънд (Anthony Redmond) от Тринити Колидж, Дъблин, Ирландия.

"Например, птиците и прилепите са отдалечени роднини, но имат самостоятелно еволюирали крила за летене".

"Въпреки това, вместо гребенестите, нашите подобрени анализи сочат гъбите като най-отдалечените ни роднини, възстановявайки традиционната, по-проста хипотеза за еволюцията на животните. Това означава както това, че предшественикът на животните е бил прост и че мускулите, както и нервната и храносмилателната системи, макар и допълнително разработени в много родове, имат единен произход. "

Нов подход за извършване на генетични сравнения

Сравняването на геноми, за да се оцени как са свързани видовете, е много по-трудно, отколкото звучи. Съществуват множество различни методи за това и различните методи стигат до различни заключения - оттук и несъгласието относно това дали гъбите или гребенестите са нашите най-далечни роднини.

За да разреши дебата, екипът на Тринити Колидж разработва нов подход за анализ на аминокиселинните последователности, които изграждат протеините на животното. Техният подход намалява грешките, свързани с най-важните сравнения.

Естественият подбор за поддържане на формата и функцията на протеините означава, че която и да е аминокиселина в протеина обикновено ще се промени само в други аминокиселини със сходни на нейните биохимични свойства по време на еволюцията.

Неспазването на това може да доведе до грешки при реконструиране на филогенетични взаимоотношения, което според изследователите от Тринити Колидж е довело до определянето на гребенестите като наши най-далечни роднини в някои предишни проучвания.

"Нашият подход преодолява разликата между две несъгласни методологии и предоставя сериозни доказателства, че гъбите, а не гребенестите са нашите най-далечни роднини сред животните. Това означава, че последният ни общ прародител е бил морфологично прост и предполага, че многократното развитие и/или загуба на сложни характеристики като нервна система е по-малко вероятно, отколкото ако гребенестите са по-отдалечените ни роднини от животните".

"Това е очарователно само по себе си, но също така представлява важна стъпка напред във филогеномните изследвания. Други изследователи са стигнали до различни заключения относно най-отдалечения ни роднина сред животните и това е било така дори когато са използвани едни и същи данни, но са използвани различни методи", коментира Ифай МакЛайзат (Aoife McLysaght), професор по генетика въ факултета по генетика и микробиология на Тринити и водещ автор на изследователската статия.

Две възможни филогенетични дървета за първия съществуващ тип. Кредит: Telford and Kapli/The Conversation

Резултатите подкрепят предишно проучване през 2020 г., което установи, че бързата еволюция на гребенестите въвежда пристрастие в нашите модели, което ни подвежда да мислим, че са на първо място.

Както Porifera, така и Ctenophora типовете имат дълги разклонения, но когато сравним двата, използвайки подобни модели за заместване на аминокиселините, гребенестите изглеждат така, сякаш трябва да са по-стари поради бързото им развитие. Всъщност обаче генните последователности на гребенестите са се появили в много по-кратко време, което ги прави да изглеждат по-тясно свързани с гъбите, отколкото всъщност са.

„Дългоразклонените животински групи често са трудни за поставяне [във филогенетичните дървета ]“, коментира еволюционният биолог Детлев Аренд (Detlev Arendt) пред списание Quanta през 2015 г. "Засега филогенетичните данни не са наистина категорични за това къде принадлежат [гребенестите]."

Като се има предвид колко разгорещен е този дебат, едва ли това ново проучване ще приключи окончателно разговора. Въпреки това, резултатите от този актуализиран модел се присъединяват към други неотдавнашни постижения в геномните изследвания, които предполагат, че гените на гребенестите по някакъв начин ни объркват.

"Нашият нов подход трябва да бъде полезен за подобни изследвания, при които учените се опитват да решат как някои видове са свързани помежду си. Тази информация е от решаващо значение за нашето разбиране за еволюцията и може да има важни последици в други, свързани области, като науката за биологичното разнообразие и опазването му", обяснява проф. МакЛайзат.

Справка: Anthony K. Redmond, Aoife McLysaght. Evidence for sponges as sister to all other animals from partitioned phylogenomics with mixture models and recoding. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-22074-7

Изтоници:

Scientists pinpoint our most distant animal relatives, Trinity College Dublin

We Just Got Closer to Truly Determining Who Were The World's First Animals, ScienceAlert


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.