Новое исследование международной группы исследователей под руководством ученых из Бристольского университета раскрыло происхождение и эволюцию строения тела животных.
Животные произошли от одноклеточных предков, разделившись на тридцать или сорок различных анатомических структур. Когда и как возникли эти конструкции, было предметом споров как о скорости эволюционных изменений, так и о механизмах, с помощью которых происходят фундаментальные эволюционные изменения.
Появились ли формы тела животных в течение эонов постепенных эволюционных изменений, как предположил Дарвин, или эти конструкции возникли в результате взрывной диверсификации в кембрийский период, около полумиллиарда лет назад?
Исследовательская группа решила этот вопрос, исчерпывающе сопоставив наличие и отсутствие тысяч признаков у всех живых групп животных.
Профессор Филип Донохью из Школы наук о Земле Бристольского университета сказал: «Это позволило нам создать «пространство форм» для планов тела животных, количественно определив их сходства и различия.
"Наши результаты показывают, что фундаментальные эволюционные изменения не были ограничены ранним всплеском эволюционных экспериментов. Дизайны животных продолжают развиваться и по сей день - не постепенно, как предсказывал Дарвин, а урывками, эпизодически через их эволюционная история."
Соавтор статьи Брэдли Делайн из Университета Западной Джорджии (США) добавил: «Наши результаты важны тем, что они подчеркивают закономерности и пути эволюции строения тела животных».
Более того, значительное расширение форм животных после кембрия совпадает с другими важными экологическими изменениями, такими как исследование земли.
"Многие из животных, с которыми мы знакомы сегодня, объективно причудливы по сравнению с кембрийскими диковинами. Откровенно говоря, бабочки и птицы более странны, чем все, что плавало в древнем море."
Соавторы Джеймс Кларк из Бристольской школы наук о Земле и доктор Марк Паттик с факультета биологии Батского университета работали над включением ископаемых видов в исследование.
Д-р Паттик сказал: «Одна из проблем, с которыми мы столкнулись, заключалась в том, что наше исследование в основном основано на живых видах, и нам нужно было включить окаменелости. Мы решили проблему путем сочетания анализа окаменелостей и использования компьютерных моделей эволюции.."
Джеймс Кларк добавил: «Ископаемые изображают промежуточное звено своих ныне живущих родственников в пространстве формы. Это означает, что самобытность живых групп является следствием вымирания их эволюционных промежуточных звеньев. Следовательно, животные кажутся разными из-за своей истории. а не несохранившиеся скачки в анатомии."
Соавтор Дженни Гринвуд, также из Школы наук о Земле Бристольского университета, хотела копнуть глубже. Она хотела выяснить, какой из множества предложенных генетических механизмов привел к эволюции строения тела животных.
Дженни сказала: «Мы сделали это, собрав данные о различных геномах, белках и регуляторных генах, которыми обладают группы живых животных. Это указывает на то, что именно эволюция генетической регуляции эмбриологии ускорила эволюцию биоразнообразия животных».
Соавтор Кевин Петерсон из Дартмутского колледжа (США) добавил: «Наше исследование подтверждает мнение о том, что непрерывная регуляция генов была ключом к эволюции животных».