과학은 우리가 생명의 진화 나무를 어떻게 잘못 보았는지 보여주기 시작했습니다

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 플리커 (Flickr), CC BY

가까운 친척들과 외모가 다르다면 가족과 분리된 느낌을 받았을 수 있습니다. 어린 시절, 특히 폭풍우가 몰아치는 낙진 중에는 그것이 입양되었다는 신호가 되기를 바랐을 수도 있습니다.

우리의 새로운 연구에서 알 수 있듯이 가족과 관련하여 외모는 기만적일 수 있습니다. 새로운 DNA 기술은 많은 동식물의 가계도를 뒤흔들고 있습니다.

인간이 속해 있는 영장류는 우리 몸의 일부 유사성 때문에 한때 박쥐의 가까운 친척으로 생각되었습니다. 해골두뇌. 그러나 DNA 데이터는 이제 우리를 설치류(쥐와 생쥐)와 토끼를 포함하는 그룹에 넣습니다. 놀랍게도 박쥐는 소와 더 밀접한 관련이 있는 것으로 밝혀졌습니다. 목마 그리고 심지어 코뿔소도 우리보다 더 많습니다.

다윈 시대와 20세기 대부분의 과학자들은 동물과 식물의 구조와 모양을 관찰함으로써 진화론적 생명나무의 가지를 알아낼 수 있었습니다. 생활 형태는 에 따라 그룹화되었습니다. 함께 진화했다고 생각되는 유사점.

약 XNUMX년 전에 과학자들은 DNA 데이터를 사용하여 "분자 나무"를 만들기 시작했습니다. DNA 데이터를 기반으로 한 최초의 많은 나무는 고전적인 나무와 상충되었습니다. 나무늘보와 개미핥기, 아르마딜로, 천산갑(비늘이 있는 개미핥기) 및 땅쥐는 한때 해부학적 측면을 공유하기 때문에 edentates("이빨 없음")라는 그룹에 함께 속하는 것으로 생각되었습니다. 분자 나무는 이러한 특성이 포유류 나무의 다른 가지에서 독립적으로 진화했음을 보여주었습니다. 땅쥐는 코끼리와 더 가깝고 천산갑은 고양이와 개와 더 가깝다는 것이 밝혀졌습니다.

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 분자 계통발생학은 땅쥐, 해우, 말괄량이 및 코끼리와 같이 생김새가 다른 포유동물이 정말 가까운 사촌임을 보여줍니다.

함께 오는

다윈과 그의 동시대 사람들에게 친숙한 또 다른 중요한 증거가 있습니다. 다윈은 지적했다 가장 가까운 공통 조상을 공유하는 것처럼 보이는 동물과 식물은 종종 지리적으로 가깝게 발견되었습니다. 종의 위치는 그들이 관련된 또 다른 강력한 지표입니다. 서로 가까이 사는 종은 가계도를 공유할 가능성이 더 높습니다.

처음으로 우리의 최근 논문 다양한 동식물에 대한 상호 참조 위치, DNA 데이터 및 모양. 우리는 박쥐, 개, 원숭이, 도마뱀, 소나무를 포함하여 48개의 동식물 그룹에 대해 외형 또는 분자를 기반으로 한 진화적 나무를 조사했습니다. DNA 데이터를 기반으로 한 진화 나무는 전통적인 진화 지도에 비해 종의 위치와 일치할 가능성이 XNUMX분의 XNUMX가 더 높았습니다. 즉, 이전의 나무들은 생김새에 따라 여러 종이 관련이 있음을 보여주었다. 우리의 연구에 따르면 DNA 데이터로 연결된 종에 비해 서로 가까이 살 가능성이 훨씬 적습니다.

진화하는 것처럼 보일 수 있다. 끝없이 새로운 솔루션을 발명합니다, 거의 제한이 없습니다. 그러나 그것은 당신이 생각하는 것보다 더 적은 수의 트릭을 가지고 있습니다. 동물은 놀라울 정도로 비슷하게 보일 수 있습니다. 비슷한 일을 하도록 진화 또는 비슷한 방식으로 살고 있습니다. 새, 박쥐 및 멸종된 익룡은 비행을위한 뼈 날개, 그러나 그들의 조상들은 모두 땅 위를 걸을 수 있는 앞다리를 가지고 있었습니다.

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 색상환과 키는 각 주문의 구성원이 지리적으로 발견되는 위치를 나타냅니다. 분자 트리는 이러한 색상을 형태학적 트리보다 더 잘 그룹화하여 분자가 생물지리학에 더 가깝게 일치함을 나타냅니다. 그림은 Oyston et al. (2022) 저자 제공


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공기 중에서 추진력과 양력을 생성하는 물리학이 항상 동일하기 때문에 유사한 날개 모양과 근육이 다른 그룹에서 진화했습니다. 그것은이다 눈과 거의 동일, 그 동물에서 40번 진화했을 수 있습니다, 그리고 몇 가지 기본 "디자인"만 포함합니다.

우리의 눈은 수정체, 홍채, 망막 및 시각 색소를 가진 오징어의 눈과 유사합니다. 오징어는 우리보다 달팽이, 민달팽이, 조개와 더 가깝습니다. 그러나 많은 연체 동물 친척은 가장 단순한 눈을 가지고 있습니다.

두더지는 다른 대륙, 포유류 나무의 다른 가지에서 눈이 멀고 땅을 파는 생물로 진화했습니다. 오스트레일리아 유대류 주머니 두더지(캥거루와 더 밀접하게 관련됨), 아프리카 황금 두더지(aardvarks와 더 밀접하게 관련됨), 아프리카 두더지쥐(설치류) 및 유라시아 및 북미 탈피드 두더지(정원사에게 사랑받고, 고슴도치보다 더 밀접하게 관련됨) 이 다른 "두더지")는 모두 비슷한 경로로 진화했습니다.

진화의 뿌리

21세기에 저렴하고 효율적인 유전자 시퀀싱 기술이 등장하기 전까지는 진화생물학자들이 계속해야 하는 것은 일반적으로 외모뿐이었습니다.

다윈(Darwin, 1859)은 지구상의 모든 생명체가 하나의 진화적 나무와 관련되어 있음을 보여주었지만, 그는 그 가지의 지도를 작성하는 데 거의 노력을 기울이지 않았습니다. 해부학자 에른스트 헤켈(Ernst Haeckel, 1834-1919)은 생명 형태의 주요 그룹이 어떻게 관련되어 있는지 보여주기 위해 진화 나무를 그린 최초의 사람들 중 한 사람입니다.

Haeckel의 그림은 19세기와 20세기에 예술과 디자인에 영향을 미친 생물을 훌륭하게 관찰했습니다. 그의 가계도는 거의 전적으로 그 유기체가 어떻게 배아로 보이고 발달했는지에 기초했습니다. 진화적 관계에 대한 그의 많은 생각은 최근까지 유지되었습니다. 많은 양의 분자 데이터를 얻고 분석하는 것이 더 쉽고 저렴해짐에 따라 더 많은 놀라움이 저장될 것입니다.

저자에 관하여대화

매튜 윌스, Milner 진화 센터 진화 고생물학 교수, 바스 대학

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