Evoliucijos biologai atrado netikėtų giminaičių tarp skirtingų gyvūnų rūšių

Evoliucija yra viena iš pagrindinių Žemės paslapčių. Nuo Darvino laikų mokslininkai stengėsi ją išspręsti, bandydami išsiaiškinti, kaip evoliucionavo gyvi daiktai planetoje, kaip jie yra susiję vienas su kitu ir kokiu metu iš vienos šakos atsirado visiškai skirtingos gyvūnų rūšys. Neseniai evoliucijos biologai sudarė žandikaulio stuburinių gyvūnų filogenetinį medį, kurio pagrindas buvo didžiausias ir informatyviausias molekulinių filogenetinių duomenų rinkinys, kurį kada nors analizavo mokslininkai. Ši konstrukcija atskleidžia kai kurias evoliucijos paslaptis.

Taigi skirtingi giminaičiai

Žandikaulio stuburiniai gyvūnai yra žuvys, varliagyviai, žinduoliai (įskaitant žmones), gyvatės, vėžliai, driežai, krokodilai ir paukščiai. Šių būtybių rūšių yra tūkstančiai ir visos jos labai skiriasi viena nuo kitos, parodydamos didžiulius rūšių turtingumo, gyvenimo istorijos, elgsenos ir daugelio kitų jų biologijos aspektų skirtumus. Tačiau jie visi turi stuburą ir žandikaulį, iš kur kilo jų vardas.

Nuo savo atsiradimo, maždaug prieš 470 milijonų metų, žandikaulio stuburiniai gyvūnai buvo labai susiskaldę: juose yra daugiau nei 68 000 aprašytų rūšių, neskaičiuojant išnykusių. Kai kurie iš jų įgijo sugebėjimų, leidusių jiems palikti vandenį ir užkariauti žemę visuose žemynuose devono laikotarpiu. Jie net kelis kartus išmoko skristi.

Žandikaulio stuburinių gyvūnų evoliucija yra žmogaus vystymosi istorijos dalis. Todėl supratimas apie žandikaulio žandikaulių evoliucinius ryšius išlieka viena iš pagrindinių neišspręstų paslapčių biologijoje. Pavyzdžiui, kai kurioms rūšims, net ir atsiskyrus, atsirado panašūs evoliucijos mechanizmai (gebėjimas skristi paukščiuose ir šikšnosparniuose, echolokacija tose pačiose pelėse ir banginiuose ir pan.).

Molekulinė archeologija

Naujausias tyrimas rekonstruoja naują žandikaulio stuburinių gyvūnų filogenetinį medį, naudojant iš viso 7 189 genus iš 100 rūšių, kurių kiekvienas turi milijoną nukleotidų. Tai galima vadinti „molekuline archeologija“: remiantis pėdsakais, kuriuos paliko evoliucija mūsų DNR, atkuriami įvykiai, įvykę prieš milijonus metų.

Rezultatai atskleidžia kelis „giminystės“ ryšius tarp skirtingų viršutinių žiauninių stuburinių rūšių, kurie dešimtmečiais išliko neįrodyti. Pavyzdžiui, dvigubai kvėpuojančios žuvys pasirodė kaip artimiausi sausumos stuburinių gyvūnai.

Tai taip pat atskleidė glaudų vėžlių ryšį su krokodilais ir paukščiais (archosaurais), taip pat ypatingus ryšius tarp varliagyvių grupių (salamandrų, varlių ir varliagyvių be kojų).

Kai kurie rezultatai verčia mus iš naujo apsvarstyti ankstesnes hipotezes. Pavyzdžiui, anksčiau buvo manoma, kad dvi pagrindinės paukščių ir žinduolių grupės atsiskyrė išnykus dinozaurams maždaug prieš 67 milijonus metų. Naujas tyrimas rodo, kad abi grupės iš tikrųjų yra daug vyresnės.

Mokslininkai įsitikinę, kad ateityje šis metodas taip pat gali būti naudojamas atkurti evoliucinius ryšius tarp kitų paslaptingų organizmų grupių, kurių paslaptys vis dar laukia įkalčių.