الشجرة التطورية ، أو شجرة النشوء والتطور ، هي مخطط متفرع يوضح العلاقات التطورية بين الأنواع البيولوجية المختلفة بناءً على أوجه التشابه والاختلاف في خصائصها. تاريخيا ، تم ذلك باستخدام خصائصها الفيزيائية – أوجه التشابه والاختلاف في تشريح الأنواع المختلفة.
ومع ذلك ، فإن التقدم في التكنولوجيا الجينية يسمح الآن لعلماء الأحياء باستخدام البيانات الجينية لفك رموز العلاقات التطورية. وفقًا لدراسة جديدة ، وجد العلماء أن البيانات الجزيئية تؤدي إلى نتائج مختلفة إلى حد كبير ، مما يؤدي أحيانًا إلى قلب قرون من العمل العلمي في تصنيف الأنواع حسب الصفات الفيزيائية.
“هذا يعني أن التطور المتقارب قد خدعنا – حتى أذكى علماء الأحياء التطورية وعلماء التشريح – لأكثر من 100 عام!” – ماثيو ويلز
منذ داروين ومعاصريه في القرن التاسع عشر ، حاول علماء الأحياء تجميع “أشجار العائلة” للحيوانات من خلال الفحص الدقيق للاختلافات في تشريحها وبنيتها (مورفولوجيا).
ومع ذلك ، مع تطور تقنيات التسلسل الجيني السريع ، أصبح علماء الأحياء الآن قادرين على استخدام البيانات الجينية (الجزيئية) للمساعدة في تجميع العلاقات التطورية للأنواع معًا بسرعة كبيرة وغير مكلفة ، مما يثبت غالبًا أن الكائنات الحية التي اعتقدنا سابقًا أنها متشابكة تنتمي في الواقع تمامًا منظمات مختلفة. فروع شجرة.
للمرة الأولى ، قارن علماء باث الأشجار التطورية بناءً على التشكل مع تلك المستندة إلى البيانات الجزيئية ، ورسموها وفقًا لموقعهم الجغرافي.
ووجدوا أن الحيوانات التي تم تجميعها حسب الأشجار الجزيئية تعيش معًا بشكل وثيق جغرافيًا أكثر من الحيوانات المجمعة باستخدام الأشجار المورفولوجية.
قال ماثيو ويلز ، أستاذ علم الأحياء القديمة التطوري في مركز ميلنر للتطور بجامعة باث: “اتضح أن الكثير من أشجارنا التطورية خاطئة.
“لأكثر من مائة عام ، قمنا بتصنيف الكائنات الحية بناءً على مظهرها وتركيبها التشريحي ، لكن البيانات الجزيئية تخبرنا غالبًا بقصة مختلفة نوعًا ما.
“تثبت دراستنا إحصائيًا أنه إذا قمت ببناء شجرة تطورية للحيوانات بناءً على بياناتها الجزيئية ، فإنها غالبًا ما تتطابق مع توزيعها الجغرافي بشكل أفضل.
“المكان الذي تعيش فيه الأشياء – جغرافيتها الحيوية – هو مصدر مهم لأدلة التطور التي كانت مألوفة لداروين ومعاصريه.
“على سبيل المثال ، تنحدر كل من الزبابة الصغيرة ، وخنازير الخنازير ، والفيلة ، والشامات الذهبية ، وخراف البحر السابحة من نفس الفرع الكبير من تطور الثدييات – على الرغم من حقيقة أنها تبدو مختلفة تمامًا عن بعضها البعض. (وتعيش بطرق مختلفة تمامًا).
“لقد جمعتهم الأشجار الجزيئية معًا في مجموعة تسمى Afrotheria ، من المفترض أنهم جميعًا أتوا من القارة الأفريقية ، لذا فإن المجموعة تناسب الجغرافيا الحيوية.”
تظهر الأشجار التطورية الجزيئية أن الزبابة الفيلة ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالفيلة أكثر من ارتباطها بالزبابة. 1 رصيد
وجدت الدراسة أن التطور المتقارب – عندما تتطور خاصية بشكل منفصل في مجموعتين من الكائنات الحية غير المرتبطة جينيًا – يكون أكثر شيوعًا مما كان يعتقد علماء الأحياء سابقًا.
قال البروفيسور ويلز: “لدينا بالفعل العديد من الأمثلة الشهيرة للتطور المتقارب ، مثل الطيران الذي يتطور بشكل منفصل في الطيور والخفافيش والحشرات ، أو عيون الكاميرا المعقدة التي تتطور بشكل منفصل في الحبار والحشرات. البشر.
“ولكن الآن ، مع البيانات الجزيئية ، يمكننا أن نرى أن التطور المتقارب يحدث طوال الوقت – الأشياء التي اعتقدنا أنها مرتبطة ارتباطًا وثيقًا غالبًا ما تكون متباعدة على شجرة الحياة.
“الأشخاص الذين يكسبون لقمة العيش كمظهر متشابه لا يرتبطون عادة بالمشهور الذي ينتحلونه ، والأفراد داخل الأسرة لا يتشابهون دائمًا – وهذا أيضًا هو نفسه مع الأشجار التطورية.
“إنه يثبت أن التطور يستمر في إعادة اختراع الأشياء ، والتوصل إلى حل مماثل في كل مرة يتم فيها مواجهة المشكلة في فرع مختلف من شجرة التطور.
“هذا يعني أن التطور المتقارب قد خدعنا – حتى أذكى علماء الأحياء التطورية وعلماء التشريح – لأكثر من 100 عام!”
قال الدكتور جاك أوستون ، الباحث المشارك والمؤلف الأول للورقة البحثية: “إن فكرة أن الجغرافيا الحيوية يمكن أن تعكس التاريخ التطوري هي إلى حد كبير ما دفع داروين إلى تطوير نظريته عن التطور عن طريق الانتقاء الطبيعي ، لذلك من المدهش تمامًا أنها لم تكن كذلك حقًا. تعتبر مباشرة كطريقة لاختبار[{” 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
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”