Если вы выглядите не так, как ваши близкие родственники, возможно, у вас в голове возникали мысли относительно того, что вы можете быть «подкидышем». Или в детстве во время особенно бурных ссор вам казалось, что это знак того, что вас усыновили/удочерили.
Новое исследование британских специалистов из Университета Бата показывает, что внешность может быть обманчивой, когда дело касается семьи. Новая технология ДНК встряхивает генеалогические деревья многих растений и животных.
Изображение: Unsplash/@sigmund
Когда-то считалось, что приматы, к которым принадлежат люди, являются близкими родственниками летучих мышей — из-за некоторого сходства в наших скелетах и мозге. Однако данные ДНК теперь помещают нас в группу, в которую входят грызуны (крысы и мыши) и кролики. Удивительно, но летучие мыши оказались куда более тесно связаны с коровами, лошадьми и даже носорогами, чем с нами.
Во времена Дарвина и на протяжении большей части 20-го века учёные могли прослеживать ветви эволюционного древа жизни лишь посредством изучения структуры и внешнего вида животных и растений. Формы жизни были сгруппированы в соответствии с признаками сходства, которые, как считалось, эволюционировали вместе.
Около трёх десятилетий назад для построения «молекулярных деревьев» учёные начали использовать данные ДНК. Многие из первых деревьев, основанных на данных ДНК, расходились с классическими. Когда-то считалось, что ленивцы и муравьеды, броненосцы, панголины (чешуйчатые муравьеды) и трубкозубы принадлежат к группе, называемой неполнозубыми («беззубыми»), поскольку у них общие аспекты анатомии. Молекулярные деревья показали, что эти черты развивались независимо в разных ветвях дерева млекопитающих. Оказывается, трубкозубы более тесно связаны со слонами, тогда как панголины — с кошками и собаками.
Собранные вместе
Есть ещё одна важная линия доказательств, которая была знакома Дарвину и его современникам. Дарвин заметил, что животные и растения, которые, по-видимому, имели общего предка, часто географически находились недалеко друг от друга. Расположение видов является ещё одним важным показателем их родства: виды, живущие рядом друг с другом, с большей вероятностью будут иметь общее генеалогическое древо.
Впервые в недавней статье учёных были сделаны перекрёстные ссылки на местоположение, данные ДНК и внешний вид целого ряда животных и растений. Специалисты рассмотрели эволюционные деревья на основе внешнего вида или молекул для 48 групп животных и растений, включая летучих мышей, собак, обезьян, ящериц и сосен. Эволюционные деревья, основанные на данных ДНК, на две трети чаще соответствовали местонахождению вида по сравнению с традиционными картами эволюции. Другими словами, предыдущие деревья показали, что несколько видов были связаны по внешнему виду. Новое же исследование британцев показало, что у них гораздо меньше шансов проживать рядом друг с другом по сравнению с видами, связанными данными ДНК.
Может показаться, что эволюция бесконечно изобретает новые решения, почти без ограничений. Но у неё меньше хитростей в рукаве, чем вы думаете. Животные могут быть поразительно похожи друг на друга, потому что они эволюционировали, чтобы выполнять одинаковую работу или вести одинаковый образ жизни. Птицы, летучие мыши и вымершие птерозавры имеют или имели костистые крылья для полёта, но все их предки вместо этого имели передние ноги для ходьбы по земле.
Подобные формы крыльев и мускулы развивались в разных группах, потому что физика создания тяги и подъёмной силы в воздухе всегда одинакова. То же самое происходит и с глазами, которые, возможно, эволюционировали у животных 40 раз, и то только с несколькими основными «конструкциями».
Наши глаза похожи на глаза кальмара, с хрусталиком, радужной оболочкой, сетчаткой и зрительными пигментами. Кальмары более тесно связаны с улитками, слизнями и моллюсками, чем мы. Но многие из их родственников-моллюсков имеют только самые простые глаза.
Кроты эволюционировали как слепые, роющие норы существа по меньшей мере четыре раза, на разных континентах, на разных ветвях древа млекопитающих. Австралийские сумчатые кроты (более близкие родственники кенгуру), африканские золотистые кроты (более близкие родственники трубкозубы), африканские землекопы (грызуны), а также евразийские и североамериканские кроты (любимы садоводами и более близкие родственники ежам) эволюционировали по тому же пути.
Корни эволюции
До появления в 21-м веке дешёвой и эффективной технологии секвенирования генов биологам-эволюционистам обычно приходилось работать с внешним видом.
И хотя Дарвин (1859 г.) показал, что вся жизнь на Земле связана в единое эволюционное древо, он мало что сделал для определения его ветвей. Анатом Эрнст Геккель (1834-1919) был одним из первых, кто нарисовал эволюционные деревья, с помощью которых попытался показать, как именно связаны между собой основные группы форм жизни.
Рисунки Геккеля содержали блестящие наблюдения за живыми существами, которые повлияли на искусство и дизайн в 19-м и 20-м веках. Его генеалогическое древо почти полностью основывалось на том, как эти организмы выглядели и развивались в зародыше. Многие из его идей об эволюционных отношениях сохранялись до недавнего времени. По мере же того, как становится проще и дешевле получать и анализировать большие объемы молекулярных данных, мы считаем, что нас впереди ожидает ещё много сюрпризов.
