Используя ранее опубликованный и тщательно отобранный набор данных из 68 генов, ученые использовали ряд математических моделей для реконструкции эволюции белковых последовательностей, результаты которых были опубликованы сегодня в Королевском обществе открытой науки.
После полутора лет работы на суперкомпьютере в Исследовательском центре передовых вычислений Бристольского университета ученые смогли построить надежное эволюционное дерево жуков, которое также включало данные о 57 окаменелостях жуков, чтобы содержать временную шкалу. эволюции жуков. Их результаты представляют собой одно из наиболее полных эволюционных деревьев жуков.
Разные клады жуков диверсифицировались независимо друг от друга по мере того, как открывались новые экологические возможности. «Не было ни одной эпохи излучения жуков, их секрет, похоже, заключается в их замечательной гибкости», - объяснил автор профессор Ченьянг Цай из Бристольской школы наук о Земле. «Уточненная временная шкала эволюции жуков станет бесценным инструментом для исследования эволюционной основы истории успеха жуков».
Международная группа из 17 ученых также составила обновленную классификацию жуков, отражающую последние достижения генетических и морфологических исследований. Новая система классификации включает 193 живых и вымерших семейства жуков.
«Обнадеживает то, что наши молекулярные результаты совпадают с предыдущими данными, основанными только на морфологии», - сказал энтомолог Робин Кундрата из Университета Палацкого в Чешской Республике, участвовавший в исследовании.
От местного парка до тропических лесов и арктической тундры жуки встречаются в большинстве экосистем и представляют собой самую разнообразную группу животных, которая когда-либо существовала. Эти неприметные шестиногие ходячие драгоценности - безмолвные правители нашей общей планеты. Как ни трудно в это поверить, каждый четвертый известный вид животных - жук. Было описано около 400 тысяч видов, что делает их одними из самых важных участников управления экосистемами.
Огромное разнообразие жуков беспокоило ученых на протяжении веков. Некоторые из самых известных биологов всех времен, такие как Дарвин и Уоллес, черпали вдохновение для своей теории эволюции в изучении жуков. «Жуки, вероятно, являются единственным лучшим примером биоразнообразия, который подарила нам природа», - объяснил профессор Цай из Нанкинского института геологии и палеонтологии (NIGP).
Но понять происхождение шестилапого биоразнообразия - сложное дело. Самые старые окаменелости жуков датируются примерно 295 миллионами лет назад, задолго до того, как по Земле бродили первые динозавры. «Реконструкция того, что произошло за последние 300 миллионов лет, является ключом к пониманию того, что дало нам огромное разнообразие жуков, известное сегодня», - добавил профессор Кай. Благодаря достижениям в области генетики и палеонтологии ученые теперь получили более четкую картину того, что произошло, что дало жукам преимущество.
«Изучение эволюции - это необычное научное предприятие. Вы не можете перемотать ленту эволюции назад, чтобы посмотреть, что произошло, и в большинстве случаев вы также не можете проводить лабораторные эксперименты», - сказал соавтор исследования Эрик Тихелка., а также из Бристольской школы наук о Земле. «Но поскольку эволюция оставляет свои следы во всех аспектах биологической организации, для нас лучше всего использовать как можно больше линий доказательств и смотреть, где они сливаются. В нашем случае мы сосредоточились на молекулярной генетике живых организмов. жуков, их морфология и редкие окаменелости жуков, чтобы составить обновленное представление об их эволюционной истории."