6月 28, 2022

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Elephant Shrew

私たちの進化系統樹のほとんどは間違っているかもしれません

分子系統樹によると、象のトガリネズミは、トガリネズミよりも象と密接に関連しています。

進化樹、または系統樹は、それらの特性の類似点と相違点に基づいて、異なる生物種間の進化的関係を示す分岐図です。 歴史的に、これはそれらの物理的特性、つまり異なる種の解剖学的構造の類似点と相違点を使用して行われました。

しかし、遺伝子工学の進歩により、生物学者は遺伝子データを使用して進化の関係を解読できるようになりました。 新しい研究によると、科学者は、分子データが非常に異なる結果をもたらし、物理的特性によって種を分類する際の何世紀にもわたる科学的研究を妨げることを発見しました。

バース大学のミルナー進化センターの科学者が主導した新しい研究は、遺伝子配列ではなく解剖学を比較することによって生物の進化系統樹を定義することは誤解を招くことを示唆しています。 ジャーナルに掲載された研究 コミュニケーション生物学 2022年5月31日には、生物をその形に従って分類してきた何世紀にもわたる学術研究を覆す必要があることがよくあることを示しています。

「これは、収斂進化が私たちをだましてきたことを意味します-最も賢い進化生物学者や解剖学者でさえ-100年以上の間!」 – マシューウェルズ

ダーウィンとその同時代の19世紀以来、生物学者は動物の解剖学と構造(形態)の違いを注意深く調べることにより、動物の「家系図」を再構築しようとしてきました。

しかし、迅速な遺伝子シーケンシング技術の開発により、生物学者は遺伝子(分子)データを使用して、種の進化的関係を非常に迅速かつ安価につなぎ合わせることができるようになりました。完全に異なる木の枝のセット。

バースの科学者は初めて、形態に基づく系統樹を分子データに基づく系統樹と比較し、地理的位置に従ってプロットしました。

彼らは、分子の木によってグループ化された動物は、形態学的な木を使用してグループ化された動物よりも地理的に密接に住んでいることを発見しました。

バース大学のミルナー進化センターの進化古生物学の教授であるマシュー・ウェルズは、次のように述べています。

「100年以上の間、私たちは生物をその形状に従って分類し、解剖学的にグループ化してきましたが、分子データはしばしば多少異なる物語を語っています。

「私たちの研究は、分子データに基づいて動物の進化系統樹を構築すると、地理的分布によりよく適合することが統計的に証明されています。

「物事が住む場所、つまり生物地理学は、ダーウィンとその同時代の人々によく知られている進化の証拠の重要な情報源です。

「たとえば、若いトガリネズミ、ピッグスキン、ゾウ、キンモグラ、水泳マナティーはすべて、哺乳類の進化の同じ大きな枝から来ています。それらは互いに非常に異なって見える(そして完全に異なる生き方をしている)にもかかわらずです。

「分子の木はそれらをアフリカ獣上目と呼ばれるグループにまとめました。それらはすべてアフリカ大陸から来ているため、グループは生物地理学と一致します。」

進化的分子象タイガー

分子系統樹は、ゾウのトガリネズミがトガリネズミよりもゾウと密接に関連していることを示しています。 クレジット:Danny Ye

この研究では、収斂進化(形質が遺伝的に無関係な生物の2つのグループで別々に進化する場合)が、生物学者が以前考えていたよりも一般的であることがわかりました。

ウェルズ教授は次のように述べています。「鳥、コウモリ、昆虫で別々に進化する飛行や、イカと人間で別々に進化する複雑なカメラの目など、収斂進化の有名な例はすでにたくさんあります。

「しかし、分子データを見ると、収斂進化が常に起こっていることがわかります。私たちが密接に関連していると思っていたものは、生命の木上で遠く離れていることがよくあります。

「なりすましとして生計を立てている人は、通常、なりすましている有名人とは関係がなく、家族内の人はいつも同じように見えるとは限りません。進化系統樹でも同じです。

「それは、進化が物事を再発明し続け、進化ツリーの異なるブランチで問題が発生するたびに同様の解決策を考え出すことを証明しています。

「これは、収斂進化が私たちをだましてきたことを意味します-最も賢い進化生物学者や解剖学者でさえ-100年以上の間!」

研究員で論文の筆頭著者であるジャック・オーストン博士は次のように述べています。本当に簡単な方法と見なされています。[{” attribute=””>accuracy of evolutionary trees in this way before now.

“What’s most exciting is that we find strong statistical proof of molecular trees fitting better not just in groups like Afrotheria, but across the tree of life in birds, reptiles, insects, and plants too.

“It being such a widespread pattern makes it much more potentially useful as a general test of different evolutionary trees, but it also shows just how pervasive convergent evolution has been when it comes to misleading us.”

Reference: “Molecular phylogenies map to biogeography better than morphological ones” by Jack W. Oyston, Mark Wilkinson, Marcello Ruta and Matthew A. Wills, 31 May 2022, Communications Biology.
DOI: 10.1038/s42003-022-03482-x

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