生活在和谐中

科学开始表明我们是如何弄错生命进化树的

我们是不是把进化弄错了 4 27
 Flickr的, CC BY

如果您与近亲不同,您可能会感到与家人分离。 作为一个孩子,在特别暴风雨的跌倒中,您甚至可能希望这是您被收养的标志。

正如我们的新研究表明的那样,在家庭方面,外表可能具有欺骗性。 新的 DNA 技术正在动摇许多动植物的家谱。

人类所属的灵长类动物曾被认为是蝙蝠的近亲,因为我们在 骨架大脑. 然而,DNA 数据现在将我们置于一个包括啮齿动物(大鼠和小鼠)和兔子的组中。 令人惊讶的是,蝙蝠与奶牛的关系更为密切, 马匹 甚至犀牛对我们来说都比它们重要。

达尔文时代和 20 世纪大部分时间的科学家只能通过观察动植物的结构和外观来确定生命进化树的分支。 生命形式按以下分类 相似之处被认为是一起进化的.

大约三十年前,科学家们开始使用 DNA 数据构建“分子树”。 许多基于 DNA 数据的第一批树木与经典树木不一致。 树懒和食蚁兽、犰狳、穿山甲(有鳞的食蚁兽)和土豚曾经被认为属于一个叫做无齿动物(“无牙齿”)的群体,因为它们在解剖学方面有共同之处。 分子树表明,这些特征在哺乳动物树的不同分支中独立进化。 事实证明,土豚与大象的关系更为密切,而穿山甲与猫和狗的关系更为密切。

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 分子系统发育表明,与土豚、海牛、象鼩和大象等外观不同的哺乳动物实际上是近亲。

在一起

达尔文和他的同时代人还熟悉另一条重要的证据。 达尔文指出 似乎具有最接近共同祖先的动植物在地理上经常被发现。 物种的位置是它们相关的另一个强有力的指标:生活在彼此附近的物种更有可能共享一个家谱。

我们的第一次 最近的一篇文章 一系列动植物的交叉引用位置、DNA 数据和外观。 我们根据外观或分子研究了 48 组动植物的进化树,包括蝙蝠、狗、猴子、蜥蜴和松树。 与传统进化图相比,基于 DNA 数据的进化树与物种位置匹配的可能性高出三分之二。 换句话说,以前的树显示几个物种是基于外观相关的。 我们的研究表明,与通过 DNA 数据关联的物种相比,它们彼此靠近的可能性要小得多。

似乎进化 不断发明新的解决方案,几乎没有限制。 但它的花招比你想象的要少。 动物可以长得惊人的相似,因为它们有 进化到做类似的工作 或以类似的方式生活。 鸟类、蝙蝠和已灭绝的翼龙已经或曾经, 用于飞行的骨性翅膀,但他们的祖先都有前腿,可以在地上行走。

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 色轮和键表示每个订单的成员在地理位置上的位置。 分子树比形态树更好地将这些颜色组合在一起,表明分子与生物地理学更接近。 图来自 Oyston 等人。 (2022) 作者提供


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相似的机翼形状和肌肉在不同的群体中进化,因为在空气中产生推力和升力的物理原理总是相同的。 这是 和眼睛差不多,这 可能在动物身上进化了 40 次,并且只有几个基本的“设计”。

我们的眼睛类似于鱿鱼的眼睛,有晶状体、虹膜、视网膜和视觉色素。 鱿鱼与蜗牛、蛞蝓和蛤蜊的关系比我们更密切。 但他们的许多软体动物亲属只有最简单的眼睛。

鼹鼠在不同大陆、哺乳动物树的不同分支上至少四次进化为盲眼、挖洞的生物。 澳大利亚有袋动物袋鼹鼠(与袋鼠关系更密切)、非洲金鼹鼠(与土豚关系更密切)、非洲鼹鼠(啮齿动物)以及欧亚和北美的鼹鼠(园丁的喜爱,与刺猬的关系比与刺猬的关系更密切)这些其他“痣”)都沿着类似的路径进化。

进化的根源

直到 21 世纪廉价高效的基因测序技术出现之前,进化生物学家通常都不得不继续出现。

尽管达尔文 (1859) 表明地球上的所有生命都与一棵进化树相关,但他几乎没有绘制出它的分支。 解剖学家恩斯特·海克尔 (Ernst Haeckel, 1834-1919) 是最早绘制进化树的人之一,试图展示主要的生命形式群体之间的关系。

海克尔的绘画对影响 19 世纪和 20 世纪艺术和设计的生物进行了精彩的观察。 他的家谱几乎完全基于这些生物体在胚胎中的外观和发育情况。 直到最近,他关于进化关系的许多想法都被保留了下来。 随着获取和分析大量分子数据变得更容易、更便宜,将会有更多的惊喜。

关于作者谈话

马修·威尔斯,米尔纳进化中心进化古生物学教授, 巴斯大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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