Първите животни произхождат по-рано от очакваното

Генетичният часовник говори за експлозивна еволюция още преди "Земята на снежната топка"

Кога са възникнали първите предшественици на днешните животински групи? © cienpies / thinkstock
чете на глас

Изненадващо стари корени: Предците на всички големи животински племена можеха да са възникнали преди повече от 700 милиона години. Това предполага реконструкция с помощта на "генетичния часовник". Ако това се потвърди, тогава предците на днешните животински групи биха преживели дори ерата на „Снежна топка Земя“ - изключително обледеняване на планетата. Генетичното дърво също предполага, че групите животни се отделят изключително бързо една от друга, както сочат изследователите в списанието „Научни доклади“

Кога са се появили първите многоклетъчни същества на земята - и с тях предците на всички животни и растения днес? Този въпрос е силно противоречив, също тъй като изкопаеми доказателства не са достатъчни. Многобройни находки обаче доказват, че още в началото на Камбрийската около 540 милиона години са съществували предците на почти всички днешни животински племена - от рак до паякообразни до предците на дейтеростомите. Също така съществени функции на тялото като мозъка, мускулите или сърцето вече бяха налице.

Но тези кембрийски организми вече имаха толкова сложни и разнообразни скици, че не можеха да са първите мултиклетъчни. Следователно произходът на животните трябва да е много по-далеч. Всъщност изследователите вече са открили значително по-стари многоклетъчни фосили. Но те са отчасти противоречиви, а също и изключително редки.

Проследяване на генома

Кога се е състоял „началният сигнал“ за еволюцията на Mehrzeller, все още не е ясно. За да получат повече информация за него, Мартин Дорман и Герт Вьорайде от Мюнхенския университет вече използват молекулярния часовник, за да преценят кога са възникнали най-старите животински племена.

За своето изследване те сравниха 128 кодиращи протеини гени от 55 животински вида, които представляват всички съвременни големи групи животински царства. Принципът на молекулния часовник се основава на натрупването на генетични промени в генома по време на еволюцията. Следователно, ако две племенни линии се отделят от общ прародител, генотипът им се различава толкова повече, колкото по-дълго изоставането изостава. показ

Резултат от молекулярно генетично датиране: Повечето големи групи в животинското царство достигат повече от 700 милиона години. Dohrmann и W rheide / SC Scientific Reports, CC-by-sa 4.0

Ерата на „Снежна топка“ оцеля

Резултатът: за изненада на изследователите, повечето групи животни се разделиха много по-рано, отколкото се смяташе досега. Произходът на повечето големи групи от животинското царство е вече в неопротерозоикума преди повече от 700 милиона години. Още първите животни можеха дори да са възникнали преди милиард години. „Нашите оценки са съгласни с някои палеонтологични и геохимични резултати, които са доказателство за живота на животните в ранния неопротерозой“, казаха Dohrmann и W rheide.

Вълнуващото нещо: Предшествениците на днешните животински групи съществуват, следователно, още преди екстремната обледеняване на планетата, която го превърна в "земята на снежна топка". Следователно праисторическите животни трябва да са преживели този студен период, въпреки драстичните промени в климата и силно променени условия на живот в праисторическите морета.

Разделяне само за 50 милиона години?

А генетичните дати бяха още по-изненадващи: разклоняването на ранните животински стволове на дърветата се случи удивително бързо: „Открихме удивителен модел на сравнително бързо излъчване на тези племенни линии и техните основни подгрупи“, Dohrmann and W Rheide. Така животинските племена не са се разделили за дълги периоди от време, но всички са възникнали само за около 50 милиона години. Според геоложки стандарти това е изключително кратък период от време.

"Трябва ли да се потвърдят нашите открития, това повдига въпроса какво е предизвикало това ранно разделение на животните и как тези животни са оцелели в снежната топка", заявяват изследователите. За да се намерят отговорите и да се проверят резултатите от тях, са необходими допълнителни анализи с допълнителни данни за ген и допълнителни оптимизирани методи, както обясняват.

„И накрая, за да можем да правим обосновани изявления за външния вид и начина на живот на ранните животни, ние също се нуждаем от повече информация за условията на околната среда в неопротерозоя, както и повече вкаменелости Този път, който може да бъде ясно определен “, казва W rheide. Тъй като молекулярно-генетичните реконструкции на родословието и изкопаемите находки често не са идентични или трябва да бъдат коригирани няколко пъти. (Научни доклади, 2017; doi: 10.1038 / s41598-017-03791-w)

(Ludwig-Maximilians-Universit t M nchen, 16.06.2017 - NPO)