من هو أقدم حيوان على وجه الكوكب؟

ينبغي أن تستهل شجرة الحياة الحيوانية في موقِع ما ، ولكن الوجود على الفرع الأصلي في وسط هذه المظلة المتشابكة أزيد صعوبة مما يحتمل.

يكشف تحليل جديد للبيانات الجينومية أن فَرْدمن الفصائل المتنافسة على أقدم فرع كان يخدعنا طوال الزمن.

منذ القرن التاسع عشر ، أدخل العديد من العلماء الإسفنج ، وهو فَرْدمن أبسط الكائنات الحية الموجودة ، باعتباره أول حيوان في العالم.

ومع هذا ، فقد حرضت الدراسات الجينومية الحديثة هذه النقطة المختفية من العضلات والأعصاب والعضو ضد مخلوق أزيد تعقيدًا.

يتكون جل المشط من حافة صغيرة تعرف باسم Ctenophora، ولكن خلافا ل بوريفيراتعرض هذه المخلوقات على شكل جرم سماوي ميزات أزيد تخطىًا ، بما في هذا الخلايا العصبية وخلايا العضلات لاكتشاف الفريسة وأكلها ، بالإضافة إلى القناة الهضمية للهضم.

وإذا جاء هذا الكائن الشبيه بالهلام في البدايةً ، فهذا يعني أن العديد من خصائصه قد فقدت في حين عقب بوريفيرا، لتتطور مرة أخرى لاحقًا. في حين أن هذا قد يحتمل غير منطقي تمامًا ، إلا أنه ليس مستثنىًا تمامًا ، على الرغم من أنه يتوعَد بتبديل فهمنا لتطور الحيوانات في وقت باكر وتطور الجهاز العصبي نفسه.

يوضح عالم الوراثة أنتوني ريدموند من كلية ترينيتي في دبلن في أيرلندا: “قد يحتمل من غير المحتمل جدًا أن تتطور مثل هذه السمات المعقدة مرتين ، بحوالي مستقل ، ولكن التطور لا يتبع مستمرًا مسلكًا طفيفًا. على سبيل المثال ، ترتبط الطيور والخفافيش بعلاقة بعيدة”. . . لقد طوروا بحوالي مستقل أجنحة للطيران “.

وفي السنوات الأخيرة ، وجدت عدد من النماذج التي قسمت الجينات إلى مجموعات أصغر للمقارنة أن الجيلاتين يحتوي على دلالة نسبية أكبر من الإسفنج ، مما يشير إلى أن هذه الحيوانات تطورت ووجدت في البدايةً.

باستخدام نفس البيانات ، أوضحت النماذج الأخرى التي لم تقم بتقسيم الجينات ولكنها اعتمدت على مصفوفة فائقة أكبر عن الجدول الزمني المعاكس تمامًا ، مع وصول الإسفنج إلى المشهد قبل ظهور هلام المشط.

كلا النهجين لهما حدود ، لكن فحصهما معًا يساعد في التخفيف من عدد من الأخطاء والتحيزات السابقة عند فحص البيانات.

“يسد نهجنا الفجوة بين منهجيتين مختلفتين ويقدم دليلًا قويًا على أن الإسفنج ، وليس الهلام الممشط ، هو أقرب حيوان لنا بعيدًا. وهذا يعني أن آخر سلف مشترك للحيوان كان طفيفًا من الناحية الرمزية ويوحي بأن التطور المتكرر و / أو الخسارة من السمات المعقدة “، كما يقول ريدموند. مثل الجهاز العصبي ، من غير المرجح أن يكون الهلام المشط هو أقرب حيوان لنا من عقب. “

في التطور ، يميل الاختيار الطبيعي إلى الحفاظ على وظيفة وشكل عدد من البروتينات عن طريق تبديل عدد من الأحماض الأمينية بأخرى لها خصائص كيميائية حيوية مشابهة. ومع هذا ، يمكن أن تختلف هذه الخصائص من موقع إلى آخر ، داخل الجينات وفيما بينها.

النماذج المقسمة ، التي يتم فيها تقسيم الجينات ومقارنة أنماط الاستبدال بين المواقع في مجموعات ، غالبًا لا تأخذ في الاعتبار هذا التنوع ، مما يعني أنه يمكن تفويت العديد من البدائل “المخفية” ، خاصة في الأنواع التي جرى فيها تعيين الأحماض الأمينية الجديدة تناسبيًا بصورة عاجل. .

على هذا النحو ، تلفت معظم النماذج المقسمة إلى الهلام المشط باعتباره السلف الأصلي للحيوانات الأخرى. ولكن عندما جرى الجمع بين النماذج التي تفسر اختلافات الموقع ، اكتشف الباحثون أن الإسفنج لعب هذا الدور.

يتساهل هذا مع الدراسات السابقة التي وجدت أن النماذج المجزأة وغير المقسمة يمكن أن تؤثر على أطوال الفروع وتغير العقد في شجرة الحياة ، “بحوالي كبير في عدد من الأحيان”.

بعبارة أخرى ، يجادل الباحثون بأن نماذجنا “غير الملائمة” و “المبسطة” هي التي تقمع عدد من التغييرات التطورية في الفرع الطويل من هلام المشط. هذا يجعل الانقسام Ctenophora يحتمل أنها تطورت قبل الإسفنج ، وربما انفصلت عن هذا الهلام بوريفيرا في وقت باكر جدًا عقب ذلك تكشفت بصورة عاجل مذهلة.

تساند النهائيات دراسة ماضية في عام 2020 وجدت أن التطور السريع للهلام المشط يوفر تحيزًا في نماذجنا مما يضللنا للاعتقاد بأنه جاء في البدايةً.

وكل ما عندي من مجموعات بوريفيرا وCtenophora مِعِهُم خيوط طويلة ، ولكن عند مقارنتها باستخدام نماذج مشابهة لاستبدال الأحماض الأمينية ، تبدو المواد الهلامية أقدم بسبب تطورها السريع. في الواقع ، جرى إنتاج التسلسل الجيني لجيل المشط على مجال مدة زمنية أضيق بكثير ، مما يجعله يحتمل أزيد رقة مما هو عليه في الواقع.

ويجب أن تأخذ النماذج المأمولة في الحسبان هذا التحيز ، المعروف باسم “جاذبية الأطراف الطويلة” ، كما يقول الباحثون ، أو ستستمر هذه التناقضات في الظهور مرارًا وتكرارًا.

ذَكَرَ عالم الأحياء التطورية ديتليف أرنت لـ Quanta في عام 2015: “غالبًا ما يكون من الصعب تحديد مواقع مجموعات الحيوانات ذات الأفرع الطويلة”.

حتى حاليا ، البيانات الجينية ليست قاطعة حقًا في حين يرتبط بمكان وجود “الهلام المشط”.

نظرًا لمدى سخونة هذا النقاش ، فمن غير المرجح أن تنهي هذه الدراسة الجديدة المحادثة إلى الأبد. ومع هذا ، فإن نتائج هذا النموذج المحدث تنضم إلى التطورات الحديثة الأخرى في البحث الجيني.

“روسيا اليوم”