Sebagian besar pohon evolusi kita mungkin salah

Tikus gajah lebih dekat hubungannya dengan gajah daripada tikus, menurut pohon evolusi molekuler.

Penelitian baru yang dipimpin oleh para ilmuwan di Milner Center for Evolution di University of Bath menunjukkan bahwa menentukan pohon evolusi organisme dengan membandingkan anatomi daripada urutan gen adalah menyesatkan. Studi yang dipublikasikan di jurnal biologi komunikasi pada tanggal 31 Mei 2022, menunjukkan bahwa kita sering kali perlu membalikkan karya ilmiah berusia berabad-abad yang mengklasifikasikan makhluk hidup berdasarkan penampilannya.

Sejak Darwin dan orang-orang sezamannya pada abad ke-19, para ahli biologi telah berusaha untuk merekonstruksi “pohon keluarga” hewan dengan memeriksa secara cermat perbedaan dalam anatomi dan struktur (morfologi).

Namun, dengan perkembangan teknik sekuensing genetik yang cepat, ahli biologi sekarang dapat menggunakan data genetik (molekuler) untuk dengan sangat cepat dan murah menyatukan hubungan evolusioner untuk spesies, sering kali membuktikan bahwa organisme yang pernah kita pikir terkait erat sebenarnya terkait dengan yang sama sekali berbeda. cabang-cabang pohon.

Untuk pertama kalinya, para ilmuwan di Bath membandingkan pohon evolusi berdasarkan morfologi dengan pohon berdasarkan data molekuler dan memetakannya berdasarkan lokasi geografis.

Mereka menemukan bahwa hewan yang dikelompokkan berdasarkan pohon molekuler hidup lebih dekat secara geografis daripada hewan yang dikelompokkan berdasarkan pohon morfologis.

Matthew Wills, profesor paleobiologi evolusioner di Milner Center for Evolution di University of Bath, mengatakan: “Ternyata kita salah memahami banyak pohon evolusi kita.

“Selama lebih dari seratus tahun kami telah mengklasifikasikan organisme berdasarkan penampilan dan komposisi anatominya, tetapi data molekuler sering memberi tahu kami cerita yang sangat berbeda.

“Studi kami membuktikan secara statistik bahwa ketika Anda membangun pohon evolusi hewan berdasarkan data molekuler mereka, seringkali lebih cocok dengan distribusi geografis mereka.

“Di mana makhluk hidup – biogeografinya – merupakan sumber penting bukti evolusioner yang akrab bagi Darwin dan orang-orang sezamannya.

“Misalnya, tikus gajah kecil, aardvark, gajah, tahi lalat emas, dan manatee berenang semuanya berasal dari cabang besar evolusi mamalia yang sama—meskipun faktanya mereka terlihat sangat berbeda (dan hidup dengan cara yang sangat berbeda).

“Pohon molekuler membuat mereka semua dikelompokkan bersama dalam kelompok yang disebut Afrotheria, disebut demikian karena mereka semua berasal dari benua Afrika, jadi kelompok itu cocok dengan biogeografi.”

Studi ini menemukan bahwa evolusi konvergen – ketika suatu sifat berevolusi secara terpisah dalam dua kelompok organisme yang tidak terkait secara genetik – jauh lebih umum daripada yang diperkirakan para ahli biologi sebelumnya.

Profesor Wills berkata: “Kami sudah memiliki banyak contoh terkenal dari evolusi konvergen, seperti penerbangan yang berevolusi secara terpisah pada burung, kelelawar dan serangga, atau mata kamera kompleks yang berevolusi secara terpisah pada cumi-cumi dan manusia.

“Tetapi sekarang dengan data molekuler, kita dapat melihat bahwa evolusi konvergen terjadi sepanjang waktu — hal-hal yang kita pikir terkait erat seringkali ternyata berjauhan di pohon kehidupan.

“Orang yang mencari nafkah sebagai doppelganger biasanya tidak berhubungan dengan selebriti yang mereka klaim, dan individu dalam keluarga tidak selalu mirip — hal yang sama berlaku untuk pohon evolusi.

“Ini membuktikan bahwa evolusi terus menciptakan kembali berbagai hal dan menemukan solusi serupa setiap kali masalah muncul di cabang berbeda dari pohon evolusi.

“Ini berarti bahwa evolusi konvergen telah membodohi kita – bahkan ahli biologi evolusi paling cerdas dan ahli anatomi – selama lebih dari 100 tahun!”

dr Jack Oyston, rekan peneliti dan penulis pertama artikel tersebut, mengatakan: “Gagasan bahwa biogeografi dapat mencerminkan sejarah evolusi adalah bagian besar dari apa yang mendorong Darwin untuk mengembangkan teorinya tentang evolusi melalui seleksi alam, jadi cukup mengejutkan bahwa ini bukan teorinya. kasus tidak benar-benar secara langsung dianggap sebagai kemungkinan pengujian[{” attribute=””>accuracy of evolutionary trees in this way before now.

“What’s most exciting is that we find strong statistical proof of molecular trees fitting better not just in groups like Afrotheria, but across the tree of life in birds, reptiles, insects, and plants too.

“It being such a widespread pattern makes it much more potentially useful as a general test of different evolutionary trees, but it also shows just how pervasive convergent evolution has been when it comes to misleading us.”

Reference: “Molecular phylogenies map to biogeography better than morphological ones” by Jack W. Oyston, Mark Wilkinson, Marcello Ruta and Matthew A. Wills, 31 May 2022, Communications Biology.
DOI: 10.1038/s42003-022-03482-x