Evolutionsbiologer har upptäckt oväntade släktingar bland olika djurarter

Evolution är ett av jordens främsta mysterier. Sedan Darwins tid har forskare kämpat för att lösa det, försökt bestämma hur levande saker på planeten utvecklats, hur de är förknippade med varandra och vid vilken punkt helt andra djurarter dök upp från en gren. Nyligen sammanställde evolutionsbiologer ett fylogenetiskt träd i käftvirvlarna, vars grund var den största och mest informativa molekylära fylogenetiska uppsättningen som någonsin analyserats av forskare. Denna konstruktion belyser några utvecklingshemligheter.

Så olika släktingar

Käftvirvlar är fisk, paddor, däggdjur (inklusive människor), ormar, sköldpaddor, ödlor, krokodiler och fåglar. Det finns tusentals arter av dessa varelser, och de är alla mycket olika från varandra och visar enorma skillnader i artsrikedom, livshistoria, beteende och många andra aspekter av deras biologi. Men alla har en ryggrad och käke, och det är där deras namn kom ifrån.

Sedan dess ursprung, för cirka 470 miljoner år sedan, har käftvirvlarna varit mycket uppdelade: de inkluderar mer än 68 000 beskrivna arter, inte räknade utrotade. Några av dem utvecklade förmågor som gjorde det möjligt för dem att lämna vattnet och erövra land på alla kontinenter under Devoniska perioden. De lärde sig till och med att flyga mer än en gång.

Utvecklingen av käftvirvlarna är en del av historien om mänsklig utveckling. Därför förblir en förståelse av det evolutionära förhållandet mellan käftvirvlarna ett av de största olösta mysterierna i biologin. Till exempel, i vissa arter, även efter separering, dykte liknande evolutionära mekanismer upp (förmågan att flyga i fåglar och fladdermöss, ekolokation i samma möss och valar, och så vidare).

Molekylär arkeologi

Den senaste studien rekonstruerar ett nytt fylogenetiskt träd i käftvirvlarna, med totalt 7 189 gener från 100 arter, var och en har en miljon nukleotider. Detta kan kallas "molekylär arkeologi": baserat på spåren som evolutionen har lämnat i vårt DNA återställs händelserna som inträffade för miljoner år sedan.

Resultaten avslöjar flera "släktskap" -förhållanden mellan olika typer av maxillära ryggradsdjur, som i årtionden har förblivit obevisade. Exempelvis visade sig att dubbla andningsfiskar var de närmaste levande släktingarna till markväxter.

Det avslöjade också det nära förhållandet mellan sköldpaddor med krokodiler och fåglar (archosaurs), liksom de speciella förhållandena mellan grupper av amfibier (salamandrar, grodor och benlösa amfibier).

Vissa resultat får oss att ompröva tidigare hypoteser. Till exempel trodde man tidigare att de två huvudgrupperna av fåglar och däggdjur separerades efter utrotningen av dinosaurier för cirka 67 miljoner år sedan. En ny studie visar att båda grupperna faktiskt är mycket äldre.

Forskare är övertygade om att denna metod i framtiden också kan användas för att återställa evolutionära relationer mellan andra mystiska organismer, vars hemligheter fortfarande väntar på ledtrådar.