Genomic Distortion of Jawed Vertebrate Phylogeny
Diese Studie zeigt auf, dass schnelle aufeinanderfolgende Divergenzen nach dem Massensterben an der Kreide-Paläogen-Grenze die genomischen Signale über diverse Kiefertier-Linien hinweg durcheinandergebracht haben, was eine erhebliche topologische und zeitliche Unsicherheit schafft, die durch variierende Raten der molekularen Evolution, insbesondere bei den Strahlenflossern, zusätzlich erschwert wird.
Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dies ist eine KI-generierte Erklärung eines Preprints, das nicht peer-reviewed wurde. Dies ist kein medizinischer Rat. Treffen Sie keine Gesundheitsentscheidungen auf Grundlage dieses Inhalts. Vollständigen Haftungsausschluss lesen
Stellen Sie sich vor, Sie versuchen, einen Stammbaum für jedes Tier mit Kiefer (wie Fische, Vögel, Schlangen und Säugetiere) zu zeichnen, wobei die DNA Ihr einziger Hinweis ist. Wissenschaftler erwarten normalerweise, dass das Bild kristallklar wird, wenn sie genügend genetische Informationen sammeln. Dieser Artikel legt jedoch nahe, dass das genetische „Familienfoto“ für bestimmte Epochen der Geschichte tatsächlich ziemlich verschwommen und verwirrend ist.
Hier ist eine Aufschlüsselung dessen, was die Forscher herausgefunden haben, unter Verwendung einfacher Analogien:
1. Der „Urknall“ der Evolution
Die Forscher untersuchten die DNA von 540 verschiedenen Kiefer-Wirbeltieren. Sie entdeckten, dass viele große Tiergruppen (wie Vögel, Schlangen, Säugetiere und bestimmte Fische) alle etwa zur gleichen Zeit auf den Plan traten, unmittelbar nach einem massiven Aussterbeereignis (demjenigen, der die Dinosaurier auslöschte).
Stellen Sie sich das wie eine überfüllte Party vor, bei der alle gleichzeitig beschließen, sich ihren neuen Nachbarn vorzustellen, in einem winzigen Augenblick. Da so viele neue „Zweige“ am Stammbaum so schnell und so nah beieinander entstanden, wurde es für Wissenschaftler unglaublich schwer zu bestimmen, wer zuerst mit wem verwandt war.
2. Das verschmierte Signal
Das Team analysierte über 1.000 verschiedene Abschnitte der DNA. Sie fanden heraus, dass die genetischen Hinweise für diese schnellen Evolutionsschübe „verschrammelt“ waren.
Stellen Sie sich vor, Sie versuchen, ein Puzzle zu lösen, bei dem die Teile aus verschiedenen Schachteln vermischt wurden oder bei dem das Bild auf dem Karton verschmiert ist. Egal, wie viele Teile (DNA-Abschnitte) Sie betrachten, die Kanten scheinen einfach nicht perfekt zusammenzupassen. Die Studie fand heraus, dass dieses „Verschmieren“ bei völlig unterschiedlichen Tiergruppen (wie Vögeln und Schlangen) zur gleichen Zeit geschah, was darauf hindeutet, dass die Geschwindigkeit der Evolution selbst das Signal gestört hat und nicht bloß ein Fehler in den Daten vorlag.
3. Das Problem mit dem Tachometer
Das Paper hebt auch ein Problem damit hervor, wie schnell sich die DNA im Laufe der Zeit verändert. Einige Tiere, wie bestimmte Fische, haben eine DNA, die sich sehr langsam verändert (wie eine langsam laufende Uhr), während andere sich sehr schnell verändern (wie eine schnell drehende Uhr).
Die Forscher testeten, was passiert, wenn man versucht, den Stammbaum unter Verwendung einer Mischung aus diesen „langsamen Uhren“ und „schnellen Uhren“ zu erstellen. Sie fanden heraus, dass es nahezu unmöglich wird, die wahre Zeitlinie für die ältesten Teile des Fisch-Stammbaums zu bestimmen, wenn man diese Mischung verwendet. Es ist, als würde man versuchen, die Distanz eines Marathons mit einer Stoppuhr zu messen, die für verschiedene Läufer unterschiedlich schnell läuft; die endgültige Zeit, die man berechnet, wird falsch sein, und man kann nicht sicher sein, wer tatsächlich zuerst gestartet ist.
Das Fazalresümee
Die Hauptbotschaft ist, dass die Natur manchmal so schnell und chaotisch evolviert, dass unsere Standardwerkzeuge zum Lesen der DNA verwirrt werden. Selbst mit einer riesigen Menge an Daten gibt es „Nebelzonen“ in der Geschichte des Lebens, in denen wir uns schlichtweg nicht zu 100 % sicher über die genaue Abfolge der Ereignisse oder darüber, vor wie langer Zeit sie stattfanden, sein können – einfach deshalb, weil die genetische Aufzeichnung durch die Geschwindigkeit der Evolution selbst überschrieben wurde.
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