Новые взгляды на хронологию эволюции млекопитающих

Новое исследование, опубликованное сегодня в журнале Природа, предоставил наиболее подробную хронологию и х на сегодняшний день.


В исследовании описывается новый и быстрый вычислительный подход для получения точно датированных эволюционных деревьев, известных как «временные деревья». Авторы использовали новый метод для анализа набора геномных данных млекопитающих и ответили на давний вопрос о том, возникли ли современные группы плацентарных млекопитающих до или после массового вымирания мелово-палеогенового периода (K-Pg), которое привело к исчезновению более 70 процентов всех видов. виды, включая всех динозавров.

Полученные данные подтверждают, что предки современных групп плацентарных млекопитающих появились после вымирания K-Pg, которое произошло 66 миллионов лет назад, разрешая споры о происхождении современных млекопитающих. Плацентарные млекопитающие представляют собой наиболее разнообразную группу современных млекопитающих и включают такие группы, как приматы, грызуны, китообразные, плотоядные, рукокрылые (летучие мыши), а также люди.

Исследовательскую группу возглавили доктор Марио дос Рейс (Лондонский университет королевы Марии) и профессор Фил Донохью (Бристольский университет), и в нее вошли ученые из Королевы Марии, Бристольского университета, UCL, Имперского колледжа Лондона и Кембриджского университета.

Доктор Сандра Альварес-Карретеро, ведущий автор статьи из UCL (тогда в Queen Mary), говорит: «Объединив полные геномы в анализе и необходимую информацию об окаменелостях, мы смогли уменьшить неопределенности и получить точную временную шкалу эволюции. современные группы млекопитающих сосуществуют с динозаврами, или они возникли после массового вымирания? Теперь у нас есть однозначный ответ ».

«Хронология эволюции млекопитающих, пожалуй, одна из самых спорных тем в эволюционной биологии. Ранние исследования давали оценки происхождения современных групп плаценты глубоко в меловом периоде, в эпоху динозавров. – и сценарии диверсификации pre-K-Pg. Наши точные сроки решают проблему ». – добавляет профессор Донохью, соавтор статьи.

Благодаря всемирным проектам секвенирования, которые в настоящее время производят от сотен до тысяч последовательностей генома, и близким планам секвенирования более миллиона видов, биологи-эволюционисты скоро получат в своих руках огромное количество информации. Однако современные методы анализа обширных доступных наборов геномных данных и построения эволюционных графиков неэффективны и требуют больших вычислительных затрат.

«Вывод эволюционных графиков времени является фундаментальной целью биологии. Однако современные методы полагаются на использование компьютеров для моделирования эволюционных графиков времени и оценки наиболее вероятных из них. В нашем случае это было сложно из-за огромного проанализированного набора данных, включает генетические данные почти 5000 видов млекопитающих и 72 полных генома », – говорит д-р дос Рейс.

В этом исследовании исследователи разработали новый, быстрый байесовский подход для анализа большого количества последовательностей генома, а также учета неопределенностей в данных. «Мы решили вычислительные трудности, разделив анализ на подэтапы: сначала смоделировали временные рамки с использованием 72 геномов, а затем использовали результаты для моделирования оставшихся видов. Использование геномов снижает неопределенность, поскольку позволяет отбросить недостоверные временные рамки моделирования “, – говорит д-р дос Рейс.