Грег Ладен ведет гостевые блоги на этой неделе, пока Сара в отпуске. Вы можете найти его обычный блог на Scienceblogs.com и Quiche Moraine.
Дарвин предположил, что все виды произошли от одного общего предка, и что этот процесс включал почти бесчисленные события ветвления в течение эонов времени. Работая в обратном направлении, это означает, что анализ всех живых видов должен обеспечить «семейное древо» жизни, показывающее, например, как все обезьяны связаны друг с другом и как обезьяны вписываются в более широкое древо млекопитающих жизнь, и как млекопитающие подходят как ветвь на древе жизни позвоночных, и так далее.
Это, конечно, одна из главных вещей, над которой работали ученые со времен Дарвина, сначала используя внешний вид живых животных и окаменелостей, а затем - ДНК. С ДНК, однако, становится трудно разгадать детали древа жизни, чем дальше назад вы смотрите. Это потому, что, поскольку части кода ДНК изменяются со временем, он может случайным образом вернуться к более раннему коду, что запутывает ситуацию. Эту проблему можно преодолеть, используя очень большой объем данных и большую вычислительную мощность компьютера, а также применяя некоторые мощные теории.
Международная группа исследователей только что выступила с таким исследованием ранних билатерианцев (двухсторонне симметричных животных, таких как люди, рыбы и черви), которое решает давний вопрос в биологии: где в эволюционное древо жизни мы помещаем конкретное группа червей называется Acoelomorpha?
Эти очень маленькие плоские черви во многом похожи на двухсторонних животных, но в них отсутствуют некоторые из наиболее важных особенностей, которыми обладают двусторонние животные ... например, кишечник. У всех двухсторонних животных кишечник выстлан клеткой определенного типа, которая облегчает пищеварение. Acoelomorpha, представляющий собой целый тип, включающий около 350 видов, «переваривает» пищу совершенно по-другому. Некоторые виды принимают пищу в организм через рот, но эта пища не попадает в правильную кишку. Вместо этого кусочки пищи попадают в мешок, полный специальных ячеек, которые затем окружают кусочки пищи. Пища затем разрушается внутри клеток. У некоторых видов даже нет места для еды, хотя есть рот. У этих видов пища более или менее проталкивается между клетками организма, где она затем переваривается.
Из-за отсутствия некоторых ключевых признаков других двусторонних животных было трудно с уверенностью поместить этих существ на древо жизни, поэтому с годами эта ветвь время от времени перемещалась из одного места в другое.
Кейси Данн из Университета Брауна и шестнадцать коллег со всего мира утверждают, что они наконец-то привили Acoelomorpha, где он находится на древе жизни. Используя детальный и обширный анализ ДНК, они поместили Acoelomorpha за пределами двухсторонних животных, как сестринскую кладу для всех других билатериан (но все еще в пределах группы блятеров).
Это важно по нескольким причинам, отличным от простого размещения Acoelomorpha на своем месте.
Во-первых, он помещает первый раскол в линии двухсторонних на свое место. Это, в свою очередь, позволяет лучше реконструировать последнего общего предка двухсторонних. Восстановление последнего общего предка любой группы видов очень важно, потому что различия между этим предком и всеми последующими видами представляют эволюционные события (или последовательности событий). Например, у Acoelomorpha отсутствуют кишки, выстланные специальными клетками, отсутствуют два пола, сперма с двумя хвостами вместо одного и мышечные ткани, которые отличаются от более поздних билатериан. Одним из лучших способов понять эволюцию ключевых особенностей двухсторонних кишок, полового размножения и мышц было бы непосредственное сравнение ранних форм этих адаптаций, представленных Acoelomorpha, с более поздними формами.
Кроме того, это открытие может сказать что-то важное об эволюции ранних двусторонних животных. Если можно подтвердить, что Acoelomorpha действительно существовал тогда как без кишечника, используя метод обертывания своей пищи, который он, как известно, использует сегодня, то это указывает на то, что ключевое эволюционное событие в происхождении двусторонних животных могло иметь отношение к изменить, как еда использовалась в качестве источника энергии. Вполне возможно, что изобретение двухсторонней кишки является самой причиной их эволюционного успеха.
Вполне возможно, что эта странная форма пищеварения без кишок или любые другие черты, которые являются уникальными для Acoelomorpha, развились в этой группе в начале истории Acoelomorha. Тот факт, что черта у одного вида животного проще, чем у другого, не гарантирует, что она представляет исконную форму. (Например, у ленточных червей почти нет мозга, но он произошел от предков, имеющих мозговидные структуры.) Потребуется дополнительный анализ, чтобы убедиться, например, в том, что этот метод пищеварения представляет собой исходный, предварительно двусторонний (предварительно Интуитивная адаптация. Но это возможно.
Работа была опубликована в трудах Королевского общества Б.
