Ny forskning løser robust en af ​​evolutionærbiologiens mest ophedede stridigheder

Ny forskning ledet af University of Bristol har løst evolutionsbiologiens mest ophedede debat, afslører det er de morfologisk simple svampe, snarere end de anatomisk komplekse kamgeléer, som repræsenterer den ældste slægt af levende dyr.

Nylige genomiske analyser har "flip-floppet" mellem, om svampe eller kamgelé er vores dybeste forfædre, førende eksperter til at foreslå tilgængelige data har muligvis ikke magten til at løse dette specifikke problem.

Imidlertid, ny forskning ledet af University of Bristol har identificeret årsagen til denne "flip-flop" effekt, og ved at gøre det, har afsløret, at svampe er den ældste afstamning.

Professor Davide Pisani fra Bristol's Schools of Biological and Earth Sciences ledede undersøgelsen, offentliggjort i dag i Aktuel biologi , med kolleger fra California Institute of Technology (Caltech - USA), Ludwig-Maximilians-Universität (LMU), München (Tyskland), og andre institutter rundt om i verden, som analyserede alle vigtige genomiske datasæt frigivet mellem 2015 og 2017.

I en kommentar til den banebrydende forskning, Professor Pisani sagde:"Faktum er, hypoteser om, hvorvidt svampe eller kamgeléer kom først, antyder helt forskellige evolutionære historier for vigtige dyreorgansystemer som nerve- og fordøjelsessystemet. Derfor, at kende den korrekte forgreningsrækkefølge ved roden af ​​dyretræet er grundlæggende for at forstå vores egen evolution, og oprindelsen af ​​nøgletræk ved dyrenes anatomi."

I den nye undersøgelse, Professor Pisani og kolleger brugte banebrydende statistiske teknikker (Posterior Predictive Analyses) til at teste, om de evolutionære modeller, der rutinemæssigt bruges i fylogenetik, tilstrækkeligt kan beskrive de genomiske datasæt, der bruges til at studere tidlig dyreevolution. De fandt ud af, at for det samme datasæt, modeller, der bedre kan beskrive dataene, favoriserer svampe ved roden af ​​dyretræet, mens modeller, der drastisk undlader at beskrive dataene, favoriserer kamgeléerne.

Dr. Feuda fra Caltech fortsatte:"Vores resultater giver en simpel forklaring på den 'flip-flop-effekt', som professor David Hillis grundigt diskuterede i et nyligt interview i Nature."

Dr. Dohrmann fra LMU tilføjede:"Vores resultater rationaliserer denne effekt og illustrerer, hvordan du kan drage robuste konklusioner fra flip-flopping datasæt."

Professor Gert Wörheide fra LMU sagde:"Faktisk, et flip-flopping datasæt er et datasæt, der understøtter forskellige evolutionære historier eller fylogenetiske træer, når de analyseres ved hjælp af forskellige evolutionære modeller.

At skelne mellem alternative hypoteser i lyset af et flip-flopping-datasæt kræver at afklare, hvor gode modellerne er, der understøtter alternative fylogenetiske træer. Posteriore forudsigende analyser giver os mulighed for at gøre præcis det. Vi fandt ud af, at modeller, der beskriver dataene dårligt, uvægerligt identificerer kamgeléerne ved roden af ​​træet. Modeller, der bedre beskriver dataene, finder uvægerligt svampene i den position."

Professor Pisani konkluderede:"Phylogenomics, brugen af ​​genomiske data i fylogenetik, er en forholdsvis ny videnskab. Bevis for kamgeléer som den tidligste forgrenede dyreafstamning opstod først i 2008, for et årti siden, først og fremmest, storstilet, fylogenomisk analyse af dyrenes phyla. Vi har nu bedre analytiske værktøjer og data, og denne undersøgelse udfordrer seriøst den accepterede status quo."