Предмет научных споров: каким было самое первое животное на Земле
С 19 века многие ученые представляли губку — одно из самых простых существующих существ — как первое животное в мире. Однако современные геномные исследования противопоставили этот безмышечный, лишенный нервов и органов сгусток плоти гораздо более сложному существу
Гребневики составляют небольшой тип животных, известный как Ctenophora. В отличие от Porifera, к которому относятся губки, эти шарообразные существа обладают гораздо более сложным строением, включая нейроны и мышечные клетки для обнаружения и поедания добычи, а также кишечник для пищеварения.
Если гребневики действительно появились первыми, это означает, что многие из их черт были впоследствии утеряны среди Porifera, а позже возникли вновь в ходе эволюции. Хотя это может показаться совершенно нелогичным, такая версия вполне имеет право на существование, хоть и рискует навсегда изменить наше понимание ранней эволюции животных и логику развития нервной системы.
«Может показаться очень маловероятным, что такие сложные черты могут развиваться дважды, независимо, но эволюция не всегда идет простым путем», — объясняет генетик Энтони Редмонд из Тринити-колледжа в Дублине в Ирландии. «Например, птицы и летучие мыши лишь отдаленно связаны друг с другом, но у них независимо развились крылья для полета».
В последние годы некоторые модели, которые делят гены на более мелкие группы для сравнения, обнаружили, что гребневики содержат более сильный филогенетический сигнал, чем губки, а потому есть высокая вероятность, что эти животные эволюционировали первыми и первыми появились на Земле.
Используя те же данные, другие модели, которые не разделяют гены, а полагаются на более крупную суперматрицу, выявили прямо противоположную временную шкалу: губки появились раньше, чем гребневики. Откуда такие противоречия?
У обоих этих подходов есть свои ограничения, а потому только совместное изучение поможет устранить некоторые из предыдущих ошибок и предубеждений при просмотре данных. Так, повторный анализ с использованием более интегративной модели показал, что мы с самого начала были на правильном пути, выбрав губку в качестве претендента на звание самого древнего животного.
В ходе эволюции естественный отбор имеет тенденцию поддерживать функцию и форму определенных белков, заменяя одни аминокислоты другими, имеющими аналогичные биохимические свойства. Однако эти свойства могут отличаться внутри генов и между разными генами.
«Разделенные» модели, в которых гены разделяются, а образцы замен между ними сравниваются в группах, часто не учитывают это разнообразие, а потому в них могут отсутствовать множественные «скрытые» замены — особенно у видов, для которых новые аминокислоты были выбраны относительно быстро. Именно поэтому большинство подобных моделей указывают на гребневика как на прадедушку почти всех животных Земли. Но когда в исследование подключили модели, которые учитывают различия локализации генов, исследователи обнаружили, что этот титул все-таки сохраняют за собой губки.
Это согласуется с предыдущими исследованиями, в которых было обнаружено, что разделенные и неразделенные модели могут влиять на длину ветвей и узлы изменений на древе жизни, «иногда очень сильно», как заявляют самые ученые.
Результаты работы также подтверждают предыдущее исследование, проведенное в 2020 году, которое показало, что именно высокая скорость эволюции гребневиков влияет на существующие научные модели, заставляя нас думать, что эти существа возникли первыми.
5 любопытных фактов о морских губках
- Морские губки играют важную роль в морских экосистемах, фильтруя огромные объемы воды и удерживая в ней органические частицы и бактерии.
- Некоторые виды морских губок поддерживают симбиотические отношения с микроорганизмами, которые помогают им переваривать пищу и защищать от болезней.
- Морские губки содержат множество биологически активных соединений, которые используются в медицине для создания лекарств, в том числе антибиотиков и противовоспалительных средств.
- Ученые обнаружили, что многие гены, которые есть у морских губок, соответствуют генам архей — древней группе одноклеточных организмов.
- Морские губки обладают удивительной способностью восстанавливать свои ткани после повреждений или даже полного разделения на части.
Вам также может быть интересно:
Кстати, у нас есть канал в Telegram, где можно почитать о самых свежих и интересных новостях из мира науки и техники.
Подписаться