Изследователи са построили еволюционно дърво, което обхваща 455 примата, всеки вид, за който има налични генетични данни. Дървото, най-пълното по рода си, показва еволюционния график на целия разред примати, включително човекоподобни, маймуни, лемури, лори и галаго.
Разредът Примати се състои не само от нашите най-близки роднини на земята, седемте големи маймуни, но и от над 450 вида маймуни, лемури, лори и галаго. Приматите са невероятно разнообразни, от 400-килограмови горили до мишите лемури (Microcebus), тежащи само 30 грама. Те проявяват някои от най-забележителните поведения, наблюдавани в природата. Например шимпанзетата използват специално подбрани пръчки, за да ловят термити, докато орангутаните използват листата като ръкавици, за да боравят с бодливите плодове дуриан.
Те са едни от най-интензивно изследваните видове на Земята и въпреки това няма изчерпателна молекулярна филогенетична хипотеза за еволюционната история на приматите, която да обобщава модела на взаимоотношенията между приматите и кога са станали всички промени.
Такова филогенетично дърво би използвало данни за молекулярните секвенции, за да ни каже както кога всеки вид или група от видове се е появила за първи път, така и кои други групи в дървото са техните най-близки роднини.
Най-голямото времево молекулярно филогенетично дърво на живота, наречено "времево дърво“", към днешна дата включва малко над 200 вида примати, докато най-голямото времево дърво, синтезиращо над 4000 публикувани проучвания, включва едва двойно повече, оставяйки около една пета от приматите извън дървото на живота.
Защо имаме нужда от пълни еволюционни дървета
Ценността на времеви еволюционни дървета, съдържащи всеки вид от дадена родословна линия, е несъмнена. Въпреки че такива дървета са убедителни, тъй като улавят еволюционната история, която е дала настоящото биоразнообразие, те също така формират основите за много видове бъдеща работа. Например таксономичните и систематични усилия за каталогизиране на видовете разчитат на тях, за да идентифицират нови линии.
Изследванията на скоростта на еволюцията и нейните възможни корелати като климатични и геоложки промени са фундаментално свързани с техните основни филогенези. Области като биогеография, филогеография и историческа екология, които използват времеви дървета за изследване на пространственото разпределение или екологични модели, биха били невъзможни без филогенезата
И докато наблюдаваме как глобалното биоразнообразие се изплъзва на фона на продължаващите събития на изчезване, филогенезите са основни инструменти за идентифициране на приоритетите за опазване и оценка на въздействието на усилията да се запазят видовете.
Колко чести са пълните филогенези?
Тъй като изчерпателните молекулярни филогении са ценни инструменти, но все пак рядкост. Таксономичната база данни на NCBI понастоящем включва молекулярни последователности (секвенции) за почти 500 000 вида, докато The TimeTree of Life, най-голямата база данни с публикувани във времето филогении, включва около 150 000 вида.
При проучване на колекцията от изследвания, включени в базата данни, авторите на новата статия в Frontiers in Bioinformatics откриват, че повечето филогении често са малки, обхващащи средно само 25 вида. Тези по-малки филогении дават приоритет на прецизността в рамките на ограничени таксономични групи. Но за да се изгради пълно дърво на живота, изследователите трябва да обединят тези по-малки усилия.
Нов път за изграждане на пълни времеви дървета на примати
Въпреки че пълните времеви дървета са необичайни, ресурсите за изграждането им вече съществуват. Неопределените във времето филогении, които на брой превъзхождат тези, притежаващи значителен потенциал.
Чрез добавяне на няколко калибрирания изследователите могат да трансформират тези несвързани с времето дървета в полезни компоненти на по-големи времеви дървета.
Освен това, молекулярни данни за много видове съществуват в обществени хранилища като NCBI GenBank, където ДНК последователностите са свободно достъпни.
Това изобилие от неизползвани данни предлага възможност за изграждане на цялостни еволюционни дървета. Изследователите са разработили метод за изграждане на супердърво, за да максимизират ползата от тези ресурси.
Техният подход включва:
- Събиране на публикувани, времеви филогении на видове.
- Търсене на несвързани във времето филогении и добавяне на калибриране за оценка на времето.
- Сглобяване на нови изравнявания с помощта на молекулярни данни от хранилища.
- Комбиниране на всичко по-горе, за да се създаде цялостно синтетично дърво на времето.
Филогенеза на 455 вида примати. Коренът на филогенезата е отпреди 71,3 милиона години. Короната на Strepsirrhini е отпреди 57 милиона години, а короната на Haplorhini е от преди 68,5 милиона години. Короната на Simiiformes е преди 42,2 милиона години. Кредит: Craig et al., doi: 10.3389/fbinf.2024.1495417.
Най-пълното дърво на времето на примати до момента
Използвайки този метод, изследователи от университета Темпъл успешно конструират ново синтетично супердърво от 455 вида примати, покриващи 98% от приматите, включени в таксономията на NCBI.
Това постижение добавя 55 вида, които досега не са присъствали във TimeTree of Life. Новото времево дърво на приматите представлява най-пълното изображение на еволюционните взаимоотношения на примати до момента.
Прозрения за еволюцията на приматите
Това усилие доказва, че непълното познание за еволюционната история може да бъде адресирано със съществуващите данни. Пълните времеви дървета не само предоставят еволюционен контекст, но също така позволяват на изследователите да тестват нови хипотези.
Например, в това проучване изследователите проучват дали разнообразието от класове на примати е резултат от по-бързи скорости на видообразуване в някои линии или просто от изтичането на времето.
Констатациите разкриха, че основните групи примати споделят подобни нива на видообразуване. Следователно по-старите линии натрупват повече видове с течение на времето.
Този анализ подчертава ползата от големи, пълни времеви дървета. Без точни дати и преброяване на видовете подобни заключения биха били ненадеждни.
Завършване на дървото на живота
Новото дърво на времето на приматите показва, че запълването на празнини в еволюционната история е постижимо. Инструментите и данните съществуват, но сътрудничеството и синтезът остават ключови.
Тъй като изследователите продължават да комбинират молекулярни последователности, неопределени във времето филогении и калибрирани изследвания, мечтата за цялостно времево дърво на живота става все по-близо до реалността.
Това изследване предлага план за бъдещи проекти, които имат за цел изграждането на пълни еволюционни дървета.
В крайна сметка разбирането на еволюцията на приматите ни помага да оценим богатото разнообразие на живота на Земята – от най-малкия миши лемур до мощната горила – и сложната история, която е оформила всичко това.
Справка: Completing a molecular timetree of Primates, Frontiers in Bioinformatics (2024). DOI: 10.3389/fbinf.2024.1495417. frontiersin.org/news/2024/12/1 … nary-history-of-life
Източници:
Completing the timetree of primates: a new way to map the evolutionary history of life on Earth, Frontiers
Primate evolution: Completing the timetree of life for all of our closest relatives, Sanjana Gajbhiye, Earth.com
Още по темата
Човекът
Еволюцията на човешкия мозък може да се дължи на чревните микроби
Човекът
Мозъците нарастват по-бързо с напредването на еволюцията на хората
Животът
Загадката за размера на мозъка е решена и защо хората нарушават еволюционните правила
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари