科学は、私たちがどのようにして進化論的な生命の樹を間違ったものにしたかを示し始めています

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 Flickrの, CC BY

あなたがあなたの近親者と異なって見えるならば、あなたはあなたの家族から離れていると感じたかもしれません。 子供の頃、特に嵐のような転落の際には、養子縁組のしるしであるとさえ思っていたかもしれません。

私たちの新しい研究が示すように、家族に関しては、外見は欺くことができます。 新しいDNA技術は、多くの動植物の家系図を揺さぶっています。

人間が属する霊長類は、私たちのいくつかの類似点のために、かつてコウモリの近親者であると考えられていました スケルトン 及び 。 しかし、DNAデータは現在、げっ歯類(ラットとマウス)とウサギを含むグループに私たちを配置しています。 驚くべきことに、コウモリは牛とより密接に関連していることがわかりました。 そしてサイでさえ私たちにとってよりも。

ダーウィンの時代と20世紀のほとんどの科学者は、動植物の構造と外観を調べることによってのみ、進化する生命の樹の枝を解明することができました。 生命体はに従ってグループ化されました 一緒に進化したと思われる類似点.

約XNUMX年前、科学者はDNAデータを使用して「分子ツリー」を構築し始めました。 DNAデータに基づく最初の樹木の多くは、古典的な樹木と対立していました。 有毛目と有毛目、アルマジロ、鱗甲目(鱗状の有毛目)、ツチブタは、解剖学的構造の側面を共有しているため、かつてはエデンテート(「歯なし」)と呼ばれるグループに属していると考えられていました。 分子樹は、これらの形質が哺乳類樹の異なる枝で独立して進化したことを示しました。 ツチブタは象とより密接に関連しているのに対し、鱗甲目は猫と犬とより密接に関連していることがわかりました。

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 分子系統学は、ツチブタ、マナティー、ハネジネズミ、ゾウと同じように外見が異なる哺乳類が本当に親しいいとこであることを示しています。

一緒にくる

ダーウィンと彼の同時代人によく知られているもうXNUMXつの重要な証拠があります。 ダーウィンは指摘した 最も近い共通の祖先を共有しているように見える動植物は、地理的に近くで見つかることがよくありました。 種の場所は、それらが関連しているもうXNUMXつの強力な指標です。互いに近くに住んでいる種は、家系図を共有する可能性が高くなります。

初めて、私たちの 最近の論文 相互参照された場所、DNAデータ、およびさまざまな動植物の外観。 コウモリ、イヌ、サル、トカゲ、マツなど、48グループの動植物の外観または分子に基づいて進化樹を調べました。 DNAデータに基づく進化系統樹は、従来の進化マップと比較して、種の位置と一致する可能性がXNUMX分のXNUMX高かった。 言い換えれば、以前の樹木は、外観に基づいていくつかの種が関連していることを示していました。 私たちの研究は、DNAデータによってリンクされた種と比較して、それらが互いに近くに住む可能性がはるかに低いことを示しました。

その進化が見えるかもしれません 無限に新しいソリューションを発明する、ほとんど制限なし。 しかし、それはあなたが思っているよりもその袖の上のトリックが少ないです。 動物は持っているので驚くほど似ていることができます 同様の仕事をするために進化した または同様の方法で生活します。 鳥、コウモリ、絶滅した翼竜は、 飛ぶための骨の翼、しかし彼らの先祖は皆、代わりに地面を歩くための前足を持っていました。

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 カラーホイールとキーは、各注文のメンバーが地理的にどこにあるかを示します。 分子ツリーは、これらの色が形態学的ツリーよりもよくグループ化されており、分子が生物地理学とより密接に一致していることを示しています。 図はオイストンらによるものです。 (2022) 著者提供


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空気中で推力と揚力を生成する物理学は常に同じであるため、同様の翼の形状と筋肉が異なるグループで進化しました。 です 目とほとんど同じ、その 動物で40回進化した可能性があります、そしていくつかの基本的な「デザイン」だけで。

私たちの目はツツイカの目と似ていますが、水晶体、虹彩、網膜、視覚色素があります。 ツツイカは私たちよりもカタツムリ、ナメクジ、アサリと密接に関係しています。 しかし、彼らの軟体動物の親戚の多くは、最も単純な目しか持っていません。

ほくろは、哺乳類の木のさまざまな枝で、さまざまな大陸で、少なくともXNUMX回、盲目の穴を掘る生き物として進化しました。 オーストラリアの有袋類のポーチドモグラ(カンガルーとより密接に関連している)、アフリカのキンモグラ(アードバークとより密接に関連している)、アフリカのモグララット(齧歯類)、ユーラシアと北米のモグラのモグラ(庭師に愛され、ヘッジホッグとより密接に関連している)これらの他の「モグラ」)はすべて同様の道をたどって進化しました。

進化のルーツ

21世紀に安価で効率的な遺伝子配列決定技術が登場するまで、外観は通常、すべての進化生物学者が続けなければならなかったものでした。

ダーウィン(1859)は、地球上のすべての生命が単一の進化系統樹に関連していることを示しましたが、彼はその枝を描くためにほとんど何もしませんでした。 解剖学者のエルンスト・ヘッケル(1834-1919)は、生命体の主要なグループがどのように関連しているかを示しようとした進化系統樹を描いた最初の人々のXNUMX人でした。

ヘッケルの素描は、19世紀と20世紀の芸術とデザインに影響を与えた生物の見事な観察を行いました。 彼の家系図は、それらの生物が胚としてどのように見え、発達したかにほぼ完全に基づいていました。 進化論的関係についての彼の考えの多くは最近まで保持されていました。 大量の分子データの取得と分析がより簡単かつ安価になるにつれて、さらに多くの驚きが待ち受けています。

著者について会話

マシュー・ウィルズ、ミルナー進化センターの進化古生物学教授、 バース大学

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.

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