Esimesed loomad pärinesid oodatust varem

Geneetiline kell räägib plahvatusohtlikust arengust juba enne "lumepalli maad"

Millal said alguse tänapäeva loomarühmade esimesed eelkäijad? © cienpies / mõttekoda
ettelugemist

Üllatavalt vanad juured: kõigi suurte loomade hõimude esivanemad võisid pärineda rohkem kui 700 miljonit aastat tagasi. See soovitab rekonstrueerimist "geneetilise kella" abil. Kui see peaks kinnitust saama, siis oleks tänapäeva loomarühmade esivanemad elanud isegi "Lumepalli maa" - planeedi äärmise jäätumise - ajajärgu. Geenipuu soovitab ka, et loomarühmad jagunevad üksteisest eriti kiiresti, nagu väidavad teadlased ajakirjas "Scientific Reports"

Millal tekkisid maakeral esimesed mitmerakulised olendid - ja koos nendega tänapäeval kõigi loomade ja taimede esivanemad? See küsimus on väga vaieldav ka seetõttu, et fossiilsetest materjalidest on puudu. Arvukad leiud tõestavad aga, et juba Kambriumi alguses, umbes 540 miljonit aastat tagasi, olid olemas peaaegu kõigi tänapäevaste loomade hõimude esivanemad - vähkidest ämblikuvõrkudest deuterostoomide esivanemateni. Ka keha olulised omadused, nagu aju, lihased või süda, olid juba olemas.

Kuid neil Kambriumi organismidel olid juba nii keerulised ja mitmekesised joonised, et nad ei saanud olla kõige esimesed mitmekihilised. Loomade päritolu peab seetõttu olema palju kaugemal. Tegelikult on teadlased juba avastanud märkimisväärselt vanemad mitmerakulised fossiilid. Kuid need on osaliselt vastuolulised ja ka äärmiselt haruldased.

Geenivaramu jälgimine

Millal Mehrzelleri "algussignaal" toimus, on seetõttu endiselt ebaselge. Selle kohta lisateabe saamiseks on Müncheni ülikoolist pärit Martin Dohrmann ja Gert Wörheide kasutanud molekulaarset kella, et hinnata, millal pärinevad vanimad loomad.

Oma uuringu jaoks võrdlesid nad 128 valku kodeerivat geeni 55 loomaliigilt, mis esindavad kõiki tänapäevaseid suuri loomariikide rühmi. Molekulaarse kella põhimõte põhineb genoomi geneetiliste muutuste kuhjumisel evolutsiooni käigus. Seega, kui kaks hõimujoont lahkuvad ühisest esivanemast, siis nende genotüüp erineb seda enam, mida pikem on eraldatus. kuva

Molekulaarse geneetilise dateerimise tulemus: Enamik loomariigi suuri rühmi ulatub tagasi enam kui 700 miljoni aasta taha. Dohrmann ja W rheide / SCentific Reports, CC-by-sa 4.0

"Lumepalli maa" ajastu jäi ellu

Tulemus: teadlaste üllatuseks jagunes suurem osa loomarühmadest palju varem, kui seni arvati. Enamiku loomariigi suurte rühmade päritolu on Neoproterozoikumis juba enam kui 700 miljonit aastat tagasi. Esimesed loomad võisid pärineda isegi miljard aastat tagasi. "Meie hinnangud nõustuvad mõnede paleontoloogiliste ja geokeemiliste tulemustega, mis on tõendiks loomade elust varases neoproterosoikumis, " ütlesid Dohrmann ja W rheide.

Põnev asi selles: Tänapäeva loomarühmade eelkäijad olid olemas juba enne planeedi äärmist jäätumist, mis tegi temast "lumepalli maa". Eelajaloolised loomad peavad seetõttu olema selle külma perioodi üle elanud, vaatamata drastilistele kliimamuutustele ja eelajalooliste merede oluliselt muutunud elutingimustele.

Jaguneb kõigest 50 miljoni aasta pärast?

Ja geneetilised kuupäevad olid veelgi üllatavamad: loomade varajaste tüvepuude hargnemine toimus hämmastavalt kiiresti: "Oleme avastanud nende hõimeliinide ja nende aluseks olevate alarühmade suhteliselt kiire kiirguse hämmastava mustri, " Dohrmann ja W Rheide. Seega ei jagunenud loomade hõimud pika aja jooksul, vaid kõik tekkisid vaid umbes 50 miljoni aasta jooksul. Geoloogiliste standardite kohaselt on see äärmiselt lühike periood.

"Kui meie leiud kinnitatakse, tõstatab see küsimuse, mis ajendas seda varajast loomade jagamist ja kuidas need loomad lumepallimaast üle elasid, " väidavad teadlased. Vastuste leidmiseks ja nende tulemuste kontrollimiseks on vaja täiendavaid analüüse täiendavate geeniandmetega ja täiendavaid optimeeritud meetodeid, nagu nad selgitavad.

"Lõpuks, et saaksime teha varajaste loomade välimuse ja eluviisi kohta hästi põhjendatud avaldusi, vajame ka rohkem teavet neoproterosoikumide keskkonnatingimuste kohta ja rohkem fossiile Seekord, mille saab selgelt määrata, "ütleb W rheide. Kuna sugupuude ja fossiilsete leidude molekulaarsed geneetilised rekonstruktsioonid pole sageli identsed või neid tuleb mitu korda korrigeerida. (Teaduslikud aruanded, 2017; doi: 10.1038 / s41598-017-03791-w)

(Ludwig-Maximilians-Universit Mt nchen, 16.06.2017 - MTÜ)