Genomi zagonetnih školjki kljova pružaju novi uvid u ranu evoluciju mekušaca

Genomi zagonetnih školjki kljova pružaju novi uvid u ranu evoluciju mekušaca

Precizna filogenetska stabla su fundamentalna za evolucionu i komparativnu biologiju, ali skoro istovremena pojava glavnih životinjskih tipova i različitih telesnih planova tokom Kambrijske eksplozije predstavlja velike izazove za rekonstrukciju dubokih filogenetskih odnosa metazoana.

Ovo posebno važi za drugi po veličini tip, Mollusca, čije glavne loze potiču iz perioda Kambrija. Raznovrsni fosilni zapisi, ekstremni morfološki disparitet među osam živih klasa i dramatičan sukob između filogenetskih hipoteza zbog različitih paleontoloških, morfoloških i molekularnih dokaza ometaju razumevanje filogenije mekušaca.

Nedavno su istraživači iz Kine, SAD i Velike Britanije sekvencionirali prve genome Scaphopoda ili „ljuske kljova“—među najređim i najmanje proučavanim članovima Mollusca—i pronašli neviđeno drevno nepotpuno sortiranje loza (ILS) koje se dogodilo tokom ranih mekušaca. kladogeneza.

Ovi nalazi pružaju novi uvid u ranu evoluciju mekušaca i objašnjavaju zašto je rešavanje odnosa na nivou klase mekušaca predstavljalo veliki izazov za evolucione biologe.

Studija je objavljena u Proceedings of the National Academi of Sciences.

Istraživači su rešili dugogodišnju debatu u vezi sa filogenetskim postavljanjem Scaphopoda. Scaphopods pokazuju mozaik morfoloških i razvojnih karakteristika koje podsećaju na one drugih linija, kao što su pipci koji podsećaju na ruke glavonožaca, jedinstven način ontologije školjke sličan ontologiji školjkaša i delimično degenerisana glava koja naizgled predstavlja srednje stanje između školjkaša ( „bez glave“) i puževi (sa dobro razvijenom glavom).

Morfolozi su na različite načine tumačili ove karakteristike kao dokaze za različite suprotstavljene filogenetske hipoteze, a filogenomeske studije do danas nisu uspele da pouzdano postave Scaphopoda u stablo mekušaca, čime je njegovo filogenetsko postavljanje postalo glavno pitanje.

Međutim, uzimajući u obzir drevni ILS, trenutna studija je rešila debatu. Konkretno, otkriveno je da je Scaphopoda sestrinska loza Bivalvia (koncept Diasoma), hipoteza koja je prvi put predložena na osnovu morfologije pre 50 godina, ali nije podržana molekularnim filogenetskim studijama do danas.

Ovo otkriće, zajedno sa pažljivom analizom molekularnog sata, podstiče ponovno tumačenje mnogih važnih, ali kontroverznih kambrijskih fosila koji pokazuju sličnosti sa školjkama i skafopodima. Na primer, bočno komprimovani fosili iz ranog kambrija Anabarella, Vatsonella i Mellopegma sada su predloženi kao dijazomi stabla. Takođe pruža važan uvid u to kako su evoluirali jedinstveni planovi tela skafopoda i školjkaša.

„Naš rad se bavi dugo spornim filogenetskim postavljanjem Scaphopoda i može revolucionisati razumevanje rane evolucije mekušaca“, rekao je dr Song Hao sa Instituta za okeanologiju Kineske akademije nauka (IOCAS), prvi autor studije.

Studija ukazuje da je uticaj ILS-a u kontekstu rekonstrukcije zračenja kambrijskog doba nedovoljno cenjen i stoga poziva na istraživanje drevnog ILS-a u kontekstu drugih neposlušnih čvorova u dubokoj filogeniji metazoana.