Μεγάλη μελέτη για το «δένδρο της ζωής» δείχνει μια τάση στην εμφάνιση και ποικιλία των νέων ειδών που θυμίζει ρολόι

Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Temple συναρμολόγησαν το μεγαλύτερο και πιο ακριβές, χρονικά βαθμονομημένο, «Δένδρο της Ζωής» και με έκπληξη ανακάλυψαν ότι η ζωή έχει επεκταθεί με σταθερό ρυθμό. «Ο σταθερός ρυθμός της διαφοροποίησης που βρήκαμε δείχνει ότι οι οικοθέσεις (οικολογικοί θώκοι) δεν είναι γεμάτες και κορεσμένες», είπε ο καθηγητής του Temple, Blair Hedges, μέλος της ερευνητικής ομάδας που έκανε τη μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε στην πρόσφατη online έκδοση του περιοδικού Molecular Biology and Evolution. «Αυτό είναι σε αντίθεση με το δημοφιλές εναλλακτικό μοντέλο το οποίο προβλέπει μια επιβράδυνση της διαφοροποίησης καθώς οι θώκοι (ή θέσεις) γεμίζουν με είδη».

Το «Δένδρο της Ζωής», που συντάχθηκε από την ομάδα, απεικονίζεται με ένα νέο τρόπο-μια εικόνα ενός γαλαξία της ζωής εμπνευσμένη από την κοσμολογία-και περιέχει περισσότερα από 50000 είδη σε ένα καμβά που σπειροειδώς εξελίσσεται προς τα έξω από την απαρχή της ζωής. Για την τεράστια προσπάθεια της μετα-μελέτης τους, οι ερευνητές συναρμολόγησαν επιμελώς δεδομένα από 2274 μελέτες, με το 96% από αυτές να έχει δημοσιευθεί την τελευταία δεκαετία. Για να παράξουν αυτό το «Δένδρο της Ζωής», κατασκεύασαν νέους αλγόριθμους υπολογιστών, καθώς και εργαλεία που τους βοήθησαν να συνδυάσουν αυτή την πολύ μεγάλη συλλογή των εξελικτικά διαμορφωμένων (από συναδέλφους τους) χρονοσειρών, που δημοσιεύθηκαν μέχρι σήμερα, της ποικιλομορφίας των ειδών.

Η μελέτη, επίσης, αμφισβητεί την συμβατική άποψη πως η προσαρμογή είναι η κύρια δύναμη που οδηγεί την ποικιλομορφία των ειδών, αλλά υπογραμμίζει την σημασία των τυχαίων γενετικών γεγονότων και της γεωγραφικής απομόνωσης στην γένεση των ειδών, με το κάθε νέο είδος να παίρνει περίπου 2 εκατομμύρια χρόνια, κατά μέσο όρο, για να προκύψει στη σκηνή. «Το εύρημα αυτό δείχνει ότι η γένεση των ειδών είναι περισσότερο κάτι σαν ρολόι, παρά ότι έχουν θεωρήσει οι άνθρωποι», είπε ο Hedges. «Συνολικά, αυτό δείχνει ότι η γένεση των ειδών και η διαφοροποίησή τους, είναι ξέχωρες διαδικασίες από την προσαρμογή, ανταποκρινόμενες περισσότερο στην απομόνωση και το χρόνο. Η προσαρμογή σίγουρα συμβαίνει και έτσι αυτό δεν διαφωνεί με τον Δαρβινισμό, όμως είναι ενάντια στην ιδέα ότι η προσαρμογή οδηγεί στη γένεση των ειδών και ενάντια στην σχετική άποψη της διακοπτόμενης ισορροπίας, που συσχετίζει την προσαρμοστική αλλαγή με την γένεση των ειδών».

Πέρα από τις νέες εξελικτικές γνώσεις που αποκτήθηκαν από αυτή τη μελέτη, το «Χρονοδένδρο της Ζωής», θα δώσει ευκαιρίες στους ερευνητές να κάνουν και άλλες ανακαλύψεις σε πολλούς κλάδους, όπου απαιτείται μια εξελικτική προοπτική. Σε αυτές συμπεριλαμβάνονται, για παράδειγμα, μελέτες ασθενειών και φαρμάκων, καθώς και η επίδραση της κλιματικής αλλαγής στην μελλοντική ποικιλότητα των ειδών. Ερευνητές σε όλο τον κόσμο χρησιμοποιούν το μοριακό ρολόι για να εκτιμήσουν τους χρόνους διαφοροποίησης των ειδών, υπολογίζοντας τους ρυθμούς μεταλλάξεων του DNA, με τους χρόνους διαφοροποίησης των ειδών από γονίδια και γονιδιακές αλληλουχίες. Αυτά μαζί με το αρχείο απολιθωμάτων και τη γεωλογική ιστορία, παρέχουν μια σταθερά βελτιούμενη άποψη του «μεγαλείου της ζωής», του Δαρβίνου.

Τα νέα αποτελέσματα προστίθενται στις προσπάθειες δεκαετίας της «Πρωτοβουλίας του Χρονοδένδρου της Ζωής» (TTOL), η οποία περιλαμβάνει διαδικτυακά εργαλεία και ένα βιβλίο, με επικεφαλείς τα μέλη της ομάδας Hedges και Sudhir Kumar. «Ο απώτερος σκοπός της TTOL είναι να χαρτογραφήσει το χρονοδιάγραμμα της ζωής, για να ανακαλύψει πότε ξεκίνησαν το κάθε είδος και όλοι οι πρόγονοί του, όλη τη διαδρομή προς την προέλευση της ζωής, πριν από 4 εκατομμύρια χρόνια περίπου», είπε ο Hedges.

Ως μια συνεχή υπηρεσία στην επιστημονική κοινότητα, οι Hedges και Kumar σχεδιάζουν να συνεχίσουν να προσθέτουν νέα δεδομένα στην TTOL, από μελλοντικές παρόμοιες μελέτες. Επίσης θα βελτιώσουν τα σημερινά εργαλεία τους, όπως εφαρμογές διαδικτύου και κινητών και θα αναπτύξουν νέα εργαλεία που θα κάνουν ευκολότερη την πρόσβαση σε πληροφορίες και να εξερευνήσουν την TTOL και για τους επιστήμονες να αναβαθμίζουν το αναπτυσσόμενο δένδρο με τα δικά τους νέα δεδομένα.

Πηγή: physorg

Περισσότερα στο άρθρο: Tree of life reveals clock-like speciation and diversification, Molecular Biology and Evolution