Plotësimi i pemës kohore të evolucionit të primatëve

Imazhi> Studiuesit përdorën të dhënat ekzistuese të ADN-së dhe mijëra studime për të ndërtuar pemën evolucionare më të plotë të primatëve deri më sot.

Historia e primatëve është një përrallë me shumëllojshmëri të jashtëzakonshme dhe rrënjë të lashta, e treguar përmes lenteve të shkencës, ADN-së dhe vetë kohës. Këto krijesa, duke filluar nga gorillat masive deri te lemurët e vegjël të miut, përfaqësojnë një nga grupet më të studiuara dhe më të njohura në Tokë. Por pavarësisht dekadave të kërkimeve, shkencëtarët vetëm kohët e fundit janë afruar për të përfunduar një pamje të plotë të historisë së tyre evolucionare.

Një pemë familjare e pasur dhe e larmishme

[Rendi i primatëve përfshin 462 specie të listuara në bazën e të dhënave të taksonomisë NCBI¹ (The National Center for Biotechnology Information). Këto ndahen në tre grupe kryesore: 172 majmunë dhe majmunë të Botës së Vjetër (Catarrhini), 146 majmunë të Botës së Re (Platyrrhini) dhe 144 lemure, loris dhe galago (Strepsirrhini). Ato nuk janë vetëm shkencërisht të rëndësishme – ato janë gjithashtu magjepsëse në sjelljet dhe përshtatjet e tyre. Shimpanzetë përdorin mjete për të peshkuar termitet nga trungjet dhe orangutanët përdorin gjethet si doreza për të mbrojtur duart e tyre gjatë trajtimit të frutave të mprehta ose me gjemba. Researchers reveal a complete history of primate evolution – The Brighter Side of News]²

Imazhi (foto më poshtë) vjen në formën e një “peme kohe” – një pemë filogjenetike që jo vetëm tregon se si janë të lidhura speciet, por edhe kur ndodhi çdo ndarje në historinë evolucionare. Ideja është e thjeshtë: ndërtoni një afat kohor të plotë evolucionar të çdo specie të njohur të primatëve. Procesi, megjithatë, është gjithçka tjetër veçse i thjeshtë.

Filogjenia e 455 llojeve të primatëve të sintetizuara duke përdorur Chrono-STA -imazh2. – Rrënja e filogjenisë rikuperohet në 71.3 milionë vjet më parë. Kurora e Strepsirrhinit është në 57.0 milionë dhe kurora e Haplorhinit është në 68.5 milionë. (KREDIA: PhyloPic).

Këto kafshë janë të lidhura ngushtë me njerëzit dhe ofrojnë njohuri kyçe se si speciet evoluojnë dhe përshtaten. Por deri më tani, shkencëtarëve u mungonte një afat kohor i plotë evolucionar që i përfshin të gjithë.

Pema më e fundit dhe e detajuar filogjenomike e mbledhur deri më sot përfshinte 239 lloje primatësh. E ndërtuar duke kombinuar 187 gjenoma të sekuencuara rishtazi me 52 të disponueshme më parë, kjo përpjekje mbuloi rreth 52% të të gjitha specieve të njohura të primatëve në taksonominë NCBI. Kjo pemë u jep shkencëtarëve një kornizë thelbësore për të kuptuar se si këto specie janë të lidhura dhe sa kohë më parë ato u ndanë.

Në të njëjtën kohë, një projekt tjetër i madh, baza e të dhënave TimeTree (TT), sintetizoi mbi 4,100 pemë kohore të botuara. Kjo rezultoi në një pemë më të madhe prej 400 speciesh primatësh, me 200 specie të mbivendosura me pemën filogjenomike dhe pesë specie unike për pemën PG. Gjithsej, pemët PG dhe TT mbulojnë 405 lloje unike primatësh. Kjo lë 57 specie ende të munguara nga pamja e plotë.

Shtatë nga këto specie nuk kanë asnjë të dhënë molekulare në GenBank³, baza e të dhënave qendrore për sekuencat e ADN-së, dhe kështu nuk mund të vendosen ende në një pemë kohore molekulare. Për 50 të tjerët, studiuesit duhej të gjenin mënyra krijuese për t’i sjellë ato në grup.

Pse kanë rëndësi pemët evolucionare

Kuptimi i marrëdhënieve evolucionare midis specieve ndihmon në përgjigjen e pyetjeve të mëdha në shkencë. Pemët e kohës mund të tregojnë se kur u shfaqën speciet, sa shpejt evoluan dhe si klima ose gjeografia mund të ketë ndikuar në atë proces.

Ato nuk janë vetëm mjete akademike. Këto pemë udhëheqin punë të rëndësishme në ruajtje duke theksuar se cilat specie janë unike ose veçanërisht të rrezikuara. Filogjenitë gjithashtu ndihmojnë shkencëtarët të zbulojnë tendencat dhe modelet evolucionare që përndryshe mund të kalojnë pa u vënë re.

“Këto pemë janë mjete thelbësore,” tha një studiues, “sepse ato na ndihmojnë të vlerësojmë humbjen e biodiversitetit⁴ dhe të planifikojmë ruajtjen në një mënyrë shkencërisht të shëndoshë.”

Pavarësisht rëndësisë së tyre, pemët e plota evolucionare janë çuditërisht të rralla. Megjithëse taksonomia NCBI përmban të dhëna të sekuencës së ADN-së⁵ për gati 500,000 specie, vetëm rreth 150,000 specie përfshihen në TimeTree. Shumica e filogjenive që gjenden në punimet kërkimore janë të vogla, mesatarisht vetëm 25 specie për pemë. Këto zakonisht fokusohen në grupe shumë specifike, të tilla si një gjini ose familje.

Ky është një problem për shkencëtarët që duan të kuptojnë evolucionin në një shkallë më të madhe. Dhe do të thotë se ndërtimi i një Peme të vërtetë të Jetës – një që mbulon çdo specie të gjallë – kërkon kombinimin e mijëra studimeve më të vogla në një tërësi më të madhe dhe të unifikuar.

Ndërtimi i një peme më të plotë

Për të zgjidhur këtë problem, shkencëtarët kanë gjetur një rrugë të re përpara. Në vend që të presin studime të reja për çdo specie, ata tani po kombinojnë atë që tashmë është në dispozicion. Kjo përfshin pemët pa kohë, të cilat janë shumë më të zakonshme se ato me kohë. Duke shtuar informacion të kohës nga literatura shkencore, studiuesit mund t’i kthejnë këto pemë pa kohë në pjesë të vlefshme të pemës globale të kohës.

Gjithashtu e dobishme është pasuria e të dhënave të sekuencës së ADN-së që tashmë qëndrojnë në bazat e të dhënave publike si GenBank. Shumë specie që nuk janë përfshirë kurrë në një filogjeni të publikuar kanë ende sekuenca të ADN-së në dispozicion, në pritje të përdorimit.

Duke përdorur këtë strategji, shkencëtarët krijuan një superpemë të re me 455 specie primatësh. Kjo është 98% e të gjithë primatëve në taksonominë NCBI dhe 55 më shumë se koleksioni i mëparshëm më i madh në TimeTree. Kjo është pamja më e plotë e evolucionit të primatëve të disponueshme sot.

“Kjo qasje tregon se nuk kemi gjithmonë nevojë për të dhëna të reja,” shpjegoi një anëtar i ekipit. “Ndonjëherë, ne thjesht duhet të përdorim më mirë të dhënat që kemi tashmë.”

Çfarë na thotë pema e re

Me një pemë më të plotë në dorë, shkencëtarët mund të bëjnë pyetje më të thella në lidhje me evolucionin e primateve⁶. Një pyetje që ata eksploruan është nëse grupe të caktuara primatësh evoluojnë më shpejt se të tjerët. A prodhojnë disa prejardhje specie të reja më shpejt? Apo grupet e vjetra thjesht kanë më shumë kohë për të grumbulluar specie?

Rezultatet ishin zbuluese. Grupet kryesore të primatëve kishin shkallë të ngjashme të speciacionit. Parashikuesi më i madh se sa specie përmban një grup nuk ishte shpejtësia e evolucionit të tij – ishte sa kohë ka ekzistuar grupi. Kjo lloj analize është e mundur vetëm me një pemë të plotë dhe me kohë. Speciet që mungojnë ose datat e pasakta do të kishin shtrembëruar rezultatet.

Këto gjetje ndihmojnë në shpjegimin pse disa grupe, si majmunët e Botës së Vjetër⁷, përmbajnë më shumë specie se të tjerët. Nuk është domosdoshmërisht sepse ata po evoluojnë më shpejt – është sepse kanë pasur më shumë kohë.

Duke parë përpara: Një pemë e plotë e jetës

Suksesi i projektit të pemës së kohës së primatëve sugjeron që shkencëtarët mund të jenë në gjendje të ndërtojnë pemë të ngjashme për grupe të tjera kryesore të jetës. Pjesa më e madhe e të dhënave ekzistojnë tashmë. Sfida është t’i bashkojmë të gjitha në një mënyrë kuptimplote dhe të saktë.

Duke përdorur sekuencat e disponueshme të ADN-së, filogjenitë e publikuara dhe mjetet inteligjente llogaritëse, studiuesit po tregojnë se pemët evolucionare gjithëpërfshirëse janë të arritshme – madje edhe për grupe të ndryshme si primatët.

Siç tha një ekspert, “Ne e parashikojmë protokollin tonë të kërkimit si një mjet të aksesueshëm dhe, në fund të fundit, jashtëzakonisht të vlefshëm në përpjekjet tona për të kuptuar evolucionin.”

Ky është një lajm i mirë jo vetëm për shkencën, por për ruajtjen, edukimin dhe të kuptuarit tonë të jetës në Tokë⁸. Një pemë e plotë kohore nuk është më vetëm një ëndërr – po bëhet realitet, specie pas specie, degë pas dege.

Shënim: Artikulli i mësipërm i dhënë më sipër nga The Brighter Side of News.

–

Referenca

1. National Center for Biotechnology Information ↩︎
2. Researchers reveal a complete history of primate evolution – The Brighter Side of News ↩︎
3. GenBank Overview ↩︎
4. Smithsonian scientists plan ‘doomsday vault’ to protect Earth’s biodiversity on the Moon – The Brighter Side of News ↩︎
5. Scientists find DNA evidence that Neanderthals never went extinct – The Brighter Side of News ↩︎
6. MIT researchers discovered when human language first emerged – The Brighter Side of News ↩︎
7. Scientists unearth the world’s oldest known megaraptorid fossil – The Brighter Side of News ↩︎
8. Microlightning in water droplets may have ignited life on Earth – The Brighter Side of News ↩︎