科学家们说,趋同进化比以前想象的要普遍得多。
进化树或系统发育树是一个分支图,显示了各种生物物种之间基于其特征的相似性和差异性的进化关系。 从历史上看,这是利用它们的物理特征来完成的——不同物种解剖结构的异同。
然而,基因技术的进步现在使生物学家能够使用基因数据来破译进化关系。 根据一项新研究,科学家们发现分子数据导致的结果大相径庭,有时甚至推翻了数百年来根据物理特征对物种进行分类的科学工作。
巴斯大学米尔纳进化中心的科学家领导的一项新研究表明,通过比较解剖结构而不是基因序列来确定生物体的进化数据是一种误导。 该研究于 2022 年 5 月 31 日发表在《 通信生物学 上,表明我们经常需要推翻几个世纪以来根据生物外观对生物进行分类的学术工作。自 19 世纪达尔文和他的同时代人以来,生物学家一直试图通过仔细检查动物解剖结构和结构(形态)的差异来重建动物的“家谱”。
然而,随着快速基因测序技术的发展,生物学家现在能够使用遗传(分子)数据帮助拼凑物种的进化关系,非常快速且成本低廉,这常常证明我们曾经认为密切相关的生物实际上属于完全不同的生物。树的树枝。“分子树把它们都放在了一个叫做 Afrotheria 的群体中,之所以这么叫是因为它们都来自非洲大陆,所以这个群体与生物地理学相匹配。”
分子进化树表明,象鼩与大象的关系比与鼩鼱的关系更密切。 学分:叶丹尼
该研究发现,趋同进化——当一个特征在两个遗传上不相关的生物群中分别进化时——比生物学家以前认为的要普遍得多。
威尔斯教授说:“我们已经有很多关于趋同进化的著名例子,比如鸟类、蝙蝠和昆虫的飞行分别进化,或者乌贼和人类的复杂相机眼睛分别进化。
“但现在有了分子数据,我们可以看到趋同进化一直在发生——我们认为密切相关的事物往往在生命之树上相距甚远。
“以长相为生的人通常与他们所扮演的名人无关,而且一个家庭中的个人并不总是看起来相似——进化树也是如此。
“这证明了进化只是不断地重新发明事物,每次在进化树的不同分支中遇到问题时都会提出类似的解决方案。
“这意味着趋同进化一直在欺骗我们——即使是最聪明的进化生物学家和解剖学家——100 多年来!”
研究助理兼该论文的第一作者 Jack Oyston 博士说:“生物地理学可以反映进化史的想法是促使达尔文通过自然选择发展他的进化论的很大一部分原因,所以令人惊讶的是它没有 并没有真正被直接视为以这种方式测试 准确性 进化树
“最令人兴奋的是,我们发现强有力的统计证据表明,分子树不仅更适合 Afrotheria 等群体,而且还适合鸟类、爬行动物、昆虫和植物的生命之树。
“这种广泛存在的模式使其作为对不同进化树的一般测试更具潜在用途,但它也显示了收敛进化在误导我们方面的普遍性。”
参考:Jack W. Oyston、Mark Wilkinson、Marcello Ruta 和 Matthew A. Wills 撰写的“分子系统发育比形态学更好地映射到生物地理学”,2022 年 6月 6 日, 通讯生物学 。