Грег Ладен е гост-блог тази седмица, докато Сара е на почивка. Можете да намерите неговия редовен блог в Scienceblogs.com и Quiche Moraine.
Дарвин предложил всички видове да са възникнали от един общ предшественик и че този процес включва почти неизброими разклоняващи се събития през епохите от времето. Като се работи назад, това означава, че анализът на всички живи видове трябва да осигури "семейно дърво" на живота, показвайки например как всички маймуни са свързани помежду си и как маймуните се вписват в по-широкото дърво на бозайниците на живот и как бозайниците се вписват като клон върху гръбначното дърво на живота и т.н.
Това, разбира се, е едно от основните неща, от които учените след Дарвин работят, първо използвайки физическия вид на живи животни и вкаменелости, а по-късно използвайки ДНК. С ДНК обаче става трудно да разгадаете подробностите на дървото на живота по-далеч назад във времето, в което изглеждате. Това е така, тъй като с течение на времето части от ДНК кода се променят, той може на случаен принцип да се върне към по-ранен код, което обърква ситуацията. Това може да се преодолее, като се използва много голямо количество данни и голямо количество компютърна мощност и прилагане на някои мощни теории.
Международен екип от изследователи току-що излезе с такова проучване на ранните билатерианци (двустранно симетрични животни, като хора, риби и червеи), което решава дългогодишен въпрос в биологията: Къде в еволюционното дърво на живота поставяме конкретен група от червеи, наречена Acoelomorpha?
Тези много малки плоски червеи са като двустранните животни в много отношения, но липсват някои от най-важните характеристики, които двустранните животни имат ... като например червата. Всички двустранни животни имат черва, облицована със специфичен вид клетка, която улеснява храносмилането. Acoelomorpha, който представлява цял тип, включващ около 350 вида, „храносмила“ храната по съвсем различен начин. Някои видове приемат храна в тялото си през устата, но тази храна не влиза в правилното черво. Вместо това парчета храна влизат в чувал, пълен със специални клетки, които след това обграждат парчета от храната. След това храната се разгражда вътре в клетките. При някои видове няма дори място за влизане на храната, въпреки че има уста. При тези видове храната се премества повече или по-малко между телесните клетки на организма, където след това се усвоява.
Поради липсата на някои от основните характеристики на други двустранни животни, беше трудно да се поставят тези същества със сигурност върху дървото на живота, така че през годините този клон се премества от време на време от едно място на друго.
Кейси Дън от университета Браун и шестнадесет колеги от цял свят твърдят, че най-накрая са присадили Aeelomorpha там, където той принадлежи на дървото на живота. Използвайки подробен и обширен анализ на ДНК, те поставиха Acoelomorpha точно извън другите двустранни животни, като сестрински клан на всички останали билатерианци (но все още в рамките на групата на блятериите).
Това е важно поради няколко причини, различни от това да поставите Aeelomorpha на правилното си място.
От една страна, тя поставя първото разцепване в облицовката на билатери на правилното си място. Това от своя страна позволява по-добра реконструкция на последния общ прародител на билатериите. Реконструкцията на последния общ прародител на която и да е група от видове е много важна, защото разликите между този прародител и всички следващи видове представляват еволюционни събития (или последователности от събития). Например Aeelomorpha липсват черва, облицовани със специални клетки, липсват два пола, имат сперматозоиди с две опашки вместо една и имат мускулни тъкани, които са различни от по-късните билатери. Един от най-добрите начини за разбиране на еволюцията на ключовите характеристики на двустранните черва, сексуалната репродукция и мускулите би било директно сравняване на ранните форми на тези адаптации, представени от Acoelomorpha, с по-късните форми.
Освен това, тази констатация може да каже нещо важно за еволюцията на ранните двустранни животни. Ако може да се потвърди, че Acoelomorpha наистина е съществувал тогава, като без черва, използвайки метода за обвиване на храната си, който е известен да се използва днес, тогава това показва, че ключовото еволюционно събитие в произхода на двустранните животни може да има връзка с промяна в начина на използване на храната като енергиен източник. Може да се окаже, че изобретяването на двустранните черва е причината за еволюционния им успех.
Възможно е тази странна форма на храносмилане без черва или която и да е от другите черти, които са уникални за Acoelomorpha, да се е развила в тази група в началото на историята на Acoelomorha. Самият факт, че един признак е по-прост при един вид животно, отколкото друг, не гарантира, че той представлява формата на предците. (Например тения много липсват мозък, но еволюира от предци, които имат структури, наподобяващи мозъка.) Ще е необходим допълнителен анализ, за да се направи по-сигурно, например, че този метод на храносмилане представлява оригиналния, двустранен (преди -гут) адаптация. Но вероятно го прави.
Творбата е публикувана в Proceedings of the Royal Society B.
