O întrebare a stârnit controverse în biologie timp de ani de zile: care creatură se află la baza arborelui genealogic al animalelor?
Răspunsul pare simplu. Este fie spongia, care nu are mușchi și neuroni, fie meduza pieptene, care le are pe ambele. Totuși, această întrebare aparent simplă a dus cercetătorii pe drumuri diferite timp de mai bine de un deceniu, relatează earth.com.
Dezbaterea despre primele animale
Răspunsul contează, pentru că influențează modul în care înțelegem apariția animalelor și pașii timpurii care au dus la corpurile pe care le cunoaștem astăzi.
Dacă meduzele pieptene au apărut primele, atunci cele mai timpurii animale aveau deja sisteme complexe, care ulterior s-au pierdut la spongii.
Dacă spongia a fost prima, complexitatea a crescut treptat în timp. De aceea dezbaterea a persistat atât de mult.
Cercetătorii de la Universitatea din California, Berkeley au intrat în această discuție după ani de observație de la distanță. Laboratorul lor studiază de obicei originile animalelor, nu disputele din jurul filogeneticii.
Însă întrebarea nu dispărea. „Cred că toți vrem să știm de unde venim”, a remarcat Nicole King, co-autoare a studiului.
Posibilitatea ca meduzele pieptene să fi evoluat primele a fost comparată de King cu descoperirea că bărbatul pe care îl credeai tată nu era, de fapt, tatăl tău.
Spongii versus meduzele pieptene
SPONGIA
Pentru mult timp, majoritatea cercetătorilor credeau că spongia a fost prima ramură. Această idee se potrivea cu lipsa multor trăsături întâlnite la alte animale.
Dar în 2008, un studiu genomic a sugerat că meduzele pieptene ar putea fi la bază. Rezultatele au fost surprinzătoare, pentru că ar fi însemnat că mușchii și neuronii ar fi existat devreme și s-ar fi pierdut la spongii.
MEDUZA PIEPTENE
Studiile următoare au oscilat între cele două posibilități. Noile instrumente genetice au alimentat și mai mult dezacordul.
În 2023, o altă metodă, care a analizat organizarea fizică a genelor pe cromozomi, a indicat din nou meduzele pieptene. Comunitatea științifică s-a împărțit în grupuri, fiecare cu preferința sa.
Totuși, echipa UC Berkeley a rămas deocamdată în afara disputei. „Deși folosesc filogenii, nu am fost un filogenetist dedicat de mult timp și niciodată nu a fost domeniul meu de specialitate. Aceasta nu era o dezbatere în care voiam să intru”, a explicat King.
Analiza datelor într-un mod nou
Schimbarea a venit odată cu sosirea cercetătorului postdoctoral Jacob Steenwyk în laborator. El a adus expertiză în filogenetică și biologie computațională și a înclinat balanța spre meduzele pieptene.
King era de partea spongilor, ceea ce a creat o colaborare neobișnuită. „Jacob a venit presupunând că ideea meduzei pieptene este corectă, în timp ce eu presupuneam că spongia este corectă, și ne-am gândit: de ce nu? Hai să încercăm”, a spus King.
Împreună, au analizat datele într-un mod nou. Echipa a construit un set de date cu gene conservate din multe organisme, unind metode de analiză care fuseseră folosite separat. Scopul era să se distingă semnalele puternice de zgomot.
Genele care ofereau rezultate diferite în funcție de metodă au fost eliminate. Cercetătorii au ajustat parametrii pentru a verifica stabilitatea rezultatelor.
După rafinarea setului de date, au efectuat o serie de teste statistice pentru a vedea dacă datele indică o direcție clară. Aceasta a fost menită să evite capcana de a se baza pe un singur tip de dovezi.
Rezultatele testelor
Testele statistice au indicat o singură concluzie clară: spongia a fost prima. 62% dintre teste au susținut ipoteza spongiei, 38% au fost inconcludente, iar niciun test nu a susținut ipoteza meduzei pieptene.
„Cred că modul în care am făcut această analiză oferă un sprijin foarte puternic pentru ipoteza că spongia a evoluat prima, ceea ce este în concordanță cu studiile bazate pe morfologie”, a declarat King.
„Dar cred că există în continuare loc pentru investigații suplimentare. Sper ca toți cei interesați să participe și să continuăm să lucrăm la acest subiect.”
„Nu susținem că studiul nostru încheie dezbaterea – doar comunitatea poate decide asta. Noi spunem că am găsit dovezi foarte puternice care favorizează o singură ipoteză.”
Primele animale erau simple?
Așezarea spongiei la bază se potrivește cu ceea ce mulți oameni de știință anticipau înainte de surpriza din 2008. Aceasta sugerează că primele animale erau simple și că trăsăturile complexe au apărut treptat.
Aceasta susține o dezvoltare lentă a neuronilor, mușchilor și a altor sisteme avansate și oferă o fundație stabilă pentru studiile asupra originilor animalelor. Întrebarea nu este închisă, dar acest studiu creează un punct de referință solid. Alte echipe pot testa aceleași idei cu mai multe date, genomuri noi sau instrumente mai bune.
Originile animalelor
Oamenii sunt interesați de astfel de cercetări pentru că ele se leagă de începuturile poveștii animalelor, conectând creaturi mici din ocean cu propria noastră istorie.
Când oamenii se întreabă cine a apărut primul, întreabă, de fapt, și cum crește complexitatea în natură și cum viața a construit tiparele pe care le vedem astăzi.
Pentru moment, spongia ocupă primul loc în arborele animalelor.
Comentează