2023 Szerző: Sophia Otis | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-05-21 01:49
A kígyók, gyíkok és más pikkelyes hüllők összes fő csoportja közötti genetikai kapcsolatokról valaha elvégzett legátfogóbb elemzés eredményeként radikálisan átrendeződött ezen állatok családfája, és sok új névre volt szükség. a fa új ágai. A C. R. Biologies folyóirat aktuális számában közölt kutatást két, a Penn State Egyetemen dolgozó biológus végezte: S. Blair Hedges biológiaprofesszor és Nicolas Vidal, Hedges kutatócsoportjának posztdoktori munkatársa. a kutató, aki jelenleg a párizsi Nemzeti Múzeum kurátora.
Vidal és Hedges összegyűjtötte és elemezte a valaha összeállított legnagyobb genetikai adatkészletet a pikkelyes hüllőkről, amelyeket pikkelyes hüllőknek neveznek. Az így létrejött családfa számos meglepő összefüggést tárt fel. Például: "Az elsöprő molekuláris-genetikai bizonyítékok azt mutatják, hogy a primitív megjelenésű leguángyíkok közeli rokonai a két legfejlettebb leszármazási vonalnak, egyrészt a kígyóknak, másrészt a monitorgyíknak és rokonaiknak" - mondja Vidal.
"A csoportnak a „Toxicofera” nevet adtuk egy másik felfedezés miatt, amelyről egy kapcsolódó cikkben beszámoltak, és amely szerint egyes ártalmatlannak hitt gyíkfajok valójában mérgező mérget termelnek, akárcsak néhány kígyó – köztük néhány nagy monitor. gyíkok ugyanabba a családba tartoznak, mint az óriás Komodo Dragon és néhány nagy iguánfaj." Vidal, Hedges és más kutatók erről és más felfedezésekről számolnak be a gyíkok és kígyók méregrendszerének korai fejlődéséről a Bryan G. által vezetett tanulmányban. Fry, az ausztrál Melbourne-i Egyetem munkatársa, a Nature folyóirat aktuális számában publikált. "Igazán megdöbbentő dolog, hogy oly sok ártalmatlannak tűnő gyík valójában mérgező" - jegyezte meg Vidal -, de ennek a tulajdonságnak a megosztása értelmet nyer most, hogy genetikai vizsgálataink kimutatták, milyen szoros rokonságban állnak egymással."
Az állatok ilyen nagy csoportjának, köztük 8000 élő fajnak sok ökológiai résbe való diverzifikációja a biológiai evolúció egyik fő mintája a Földön. "Régebben azt hittük, hogy a méreg viszonylag nemrégiben fejlődött ki, de ez a tanulmány azt mutatja, hogy ezeknek a fajoknak a történetének nagyon korán, körülbelül 200 millió évvel ezelőtt fejlődött ki, amikor a dinoszauruszok még csak elkezdődtek" - magyarázza Hedges. "Szeretnénk megérteni, hogy a Föld történetében akkoriban milyen tényezők voltak jelentős hatással a biológiai evolúcióra, és miért maradtak életben ezek a fajok, de a dinoszauruszok nem." Ez a kutatás abban is segíthet a tudósoknak, hogy több faj kövületét találják meg, mivel új információkat tár fel azon geológiai képződmények koráról, amelyekben a kövületek megtalálhatók. Tágabb összefüggésben ez a munka az asztrobiológiai kutatás része, amely az evolúció általános mechanizmusait igyekszik megérteni, amelyek más világokra is vonatkozhatnak.
Eredményeik statisztikai megbízhatóságának növelése érdekében Vidal és Hedges kétszer annyi genetikai információt tartalmazott, mint az ezekkel a fajokkal végzett korábbi vizsgálatokban. A csapat adatai között szerepel kilenc, nukleáris fehérjét kódoló gén 19 fajból, amelyek az élő kígyók, gyíkok és a pikkelyes hüllők egy harmadik rokon csoportja, a kétéltűek összes főbb leszármazási vonalát – többnyire családokat – képviselik. A csapat több statisztikai módszerrel elemezte ezeket az adatokat, hogy megállapítsa, milyen rokonságban állnak az egyes fajok a többiekkel. "Bár ezek a gének ugyanazokat a funkciókat látják el minden fajban, vannak kis különbségek a fajok között - mutációk -, amelyek az idők során alakultak ki" - magyarázza Vidal. Ezeknek az evolúciós különbségeknek az összehasonlítása egy olyan squamate családfát eredményezett, amely Hedges szerint szinte teljesen eltér attól a változattól, amely az elmúlt száz évben megjelent a tankönyvekben. A jelenleg használatos családfa elsősorban bizonyos fizikai struktúrák, úgynevezett morfológiai jellemzők összehasonlításán alapul, mint például egy adott csont alakja.
"A hüllők családfájának jelenlegi tankönyvi változata a fa tövében helyezi el az iguánokat, amelyek 1440 primitív kinézetű gyíkfajból álló hatalmas csoportot alkotnak – de a leguánok ma már közel vannak a fa tövéhez. az új fánk tetején az új Toxicofera csoportban, amelyet méregkládnak nevezünk” – magyarázza Vidal. Az új méregkarakter mellett Vidal és Hedges további olyan fizikai tulajdonságokat fedezett fel, amelyek fontosságát a faj szoros genetikai kapcsolataihoz való látható nyomok biztosításában korábban figyelmen kívül hagyták. Például a tojást tojó gyíkok és kígyók közül az új fa egy bizonyos pontja feletti összes fajnak egy tojásfoga van, és az e pont alatti fajoknak két tojásfoga van. "A régi elrendezésben a tojásfogak számának értékelési jellemzőként nem volt értelme, az új elrendezésben viszont teljesen logikus" - mondja Vidal."Ha ez az új fa helyes, akkor az összes morfológiai karaktert, amelyet hagyományosan a fajok közötti hasonlóságok azonosítására használtak, újra kell értékelni, hogy megértsük, hogyan fejlődtek ezek a tulajdonságok."
Vidal és Hedges szerint azért különböznek egymástól a régi és az új családfák, mert a fajok közötti kapcsolatok különböző mérési módszerein alapulnak. Az öreg fa elsősorban morfológián – az állatok fizikai szerkezetének egyes jellemzőinek összehasonlításán – alapul, ami jelentősen megváltozhat, amikor egy faj alkalmazkodik a változó körülményekhez. A genealógiai kutatások számára ez problémát jelenthet, ha két, egymással nem rokon faj azonos módon változik, ami hamis bizonyítékot eredményez a kapcsolatokra vonatkozóan. Az új fa kizárólag az állatok génjeinek molekuláris szerkezetének összehasonlításán alapul. "Bár a gének molekuláris változásai gyorsan és lassan is bekövetkezhetnek, és változhatnak az állatok életkörülményeinek megfelelően, ezek az adaptív változások a gén egy kis részére korlátozódnak. A gén nagy része olyan genealógiai aláírást hordoz, amely felfedi a faj evolúciós történetét" – magyarázza Hedges. A meglévő, morfológiai családfán lévő sok csoportot olyan fizikai jellemzők miatt nevezték el, amelyek már nem érvényesek az új fán lévő csoportokra. Például az átszervezés eredményeként a gyíkok hatalmas csoportja - a puha nyelvű leguánok, amelyeknek több mint 1400 fajuk van - az öreg fa aljáról az új fa tetejéhez közeli csoportba költözött a pikkelyek közé. Ennek eredményeként Vidal kifejti: „Úgy találtuk, hogy sok régi nevet le kell cserélnünk, például azt, amelyik a nyelv textúrájára ut alt, mert az új fában már nincs érvényes jelentésük"
Az új nevek között szerepel a Bifurcata, ami latinul „hasadást” jelent, a hasított nyelvű fajokra; Toxicofera, ami "mérgező állatokat" jelent, olyan fajok esetében, amelyek mérgezőek, Unidentata, ami "egy fogat" jelent, az egy tojásfogú fajok esetében; Episquamata, ami azt jelenti, hogy "csúcslapocka" az iguánok és más fajok számára ebben a csoportban, közel az új fa tetejéhez; Laterata, ami "cserépszerű"-t jelent, gyíkok és lábatlan hüllők csoportjára, amelyek pikkelyei szögletes csempe alakúak a kígyóknál és más gyíkfajoknál megszokott félkör alakú pikkelyek helyett.
"Mivel a jelenlegi fa már közel egy évszázada széles körben elfogadott, úgy gondolom, hogy néhány év késésbe fog telni, amíg az általános tudományos közösség megszokja az új fát" - mondja Vidal. "Ha más, ezen a területen dolgozó kutatócsoportok ugyanazt a mintát találnak további génekkel, akkor úgy gondolom, hogy a tudományos közösség gyorsabban elfogadhatja ezeket az eredményeket."
MEGJEGYZÉS: Ez a sajtóközlemény két tudományos folyóirat aktuális számában (november 16-án megjelent): a Nature (az Egyesült Királyságban megjelent) és a C. R. Biologies (Franciaországban) által közölt kutatásokra vonatkozik.
