ביולוגים אבולוציוניים גילו קרובי משפחה לא צפויים בקרב מינים שונים של בעלי חיים

האבולוציה היא אחת התעלומות העיקריות של כדור הארץ. מאז תקופת דארווין, מדענים נאבקים על פתרונה, מנסים לקבוע כיצד התפתחו דברים חיים בכוכב הלכת, כיצד הם קשורים זה לזה ובאיזו נקודה הופיעו מיני בעלי חיים שונים לחלוטין מענף אחד. לאחרונה, ביולוגים אבולוציוניים הרכיבו עץ פילוגנטי של חוליות הלסת, שבסיסו היה הנתונים הגדולים והמידעיים ביותר של המידע המולקולרי הפילוגנטי, שאי פעם ניתחו על ידי מדענים. קונסטרוקציה זו שופכת אור על כמה סודות האבולוציה.

כל כך קרובי משפחה שונים

חוליות לסת הם דגים, דו חיים, יונקים (כולל בני אדם), נחשים, צבים, לטאות, תנינים וציפורים. ישנם אלפי מינים של יצורים אלה וכולם שונים זה מזה זה מזה, ומראים הבדלים עצומים בעושר המינים, בהיסטוריה של החיים, בהתנהגות ובהיבטים רבים אחרים של הביולוגיה שלהם. עם זאת, לכולם עמוד שדרה ולסת, משם הגיע שמם.

מאז המוצא שלה, לפני כ -470 מיליון שנה, חוליות הלסת התחלקו מאוד: הם כוללים יותר מ -68,000 מינים שתוארו, ואינם נחשבים שנכחדו. חלקם פיתחו יכולות שאפשרו להם לצאת מהמים ולכבוש אדמה בכל היבשות בתקופת דווון. הם אפילו למדו לטוס לא פעם.

ההתפתחות של חוליות הלסת היא חלק מההיסטוריה של ההתפתחות האנושית. לכן הבנת הקשר האבולוציוני בין חוליות הלסת נותרה אחת התעלומות העיקריות הבלתי פתורות בביולוגיה. לדוגמה, בחלק מהמינים, גם לאחר ההפרדה, הופיעו מנגנונים אבולוציוניים דומים (היכולת לעוף אצל ציפורים ועטלפים, הדהדה באותה עכברים ולוויתנים, וכן הלאה).

ארכיאולוגיה מולקולרית

המחקר האחרון משחזר עץ פילוגנטי חדש של חוליות הלסת, תוך שימוש בסך הכל 7,189 גנים מתוך 100 מינים, שבכל אחד מהם יש מיליון נוקלאוטידים. אפשר לכנות זאת "ארכיאולוגיה מולקולרית": בהתבסס על העקבות שהשאירה האבולוציה ב- DNA שלנו, האירועים שהתרחשו לפני מיליוני שנים משוחזרים.

התוצאות חושפות כמה יחסי "קרבה" בין סוגים שונים של חוליות מקסילאריות, אשר במשך עשרות שנים נותרו לא מוכחים. לדוגמה, דגים עם נשימה כפולה התבררו כקרובי המשפחה החיים הקרובים ביותר לחוליות חוליות יבשתיות.

זה גם חשף את הקשר ההדוק של הצבים עם תנינים וציפורים (ארכוזאורים), כמו גם את היחסים המיוחדים בין קבוצות דו-חיים (סלמנדרות, צפרדעים ודו-חיים ללא רגליים).

תוצאות מסוימות גורמות לנו לשקול מחדש את ההשערות הקודמות. לדוגמה, בעבר האמינו כי שתי הקבוצות העיקריות של ציפורים ויונקים נפרדו לאחר הכחדת הדינוזאורים לפני כ -67 מיליון שנה. מחקר חדש מראה ששתי הקבוצות למעשה ישנות בהרבה.

מדענים בטוחים שבעתיד ניתן להשתמש בשיטה זו גם כדי להחזיר את היחסים האבולוציוניים בין קבוצות אורגניזמים מסתוריים אחרים, שסודותיהם עדיין ממתינים לרמזים.