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人类最远的“亲戚”找到了 是海绵而不是栉水母

时间:2021-04-02 14:19:19    来源:中国科学报    

海绵、栉水母,谁才是人类最远的亲戚?在此前的研究中,系统发育基因组学证据表明,人类的最远亲戚是栉水母。这引发了一场旷日持久的激烈争论。

现在,爱尔兰科学家相信,他们已经找到了生命树上距离人类最遥远的动物亲戚。他们日发表于《自然—通讯》的研究给出了强有力的证据,证明海绵才是人类的最远亲戚,而不是更复杂的栉水母。

相比栉水母,海绵的结构简单得多,不具备如神经系统、肌肉和肠道等复杂的结构特征。从逻辑上讲,这些复杂的结构特征在人类与海绵分化之后才进化出来,之后在新进化的生物中得以保留。

如果栉水母是人类的最远亲戚,那么它们进化出的复杂特征很可能后来在海绵等动物身上消失了。或者在进化史上,栉水母的复杂特征进化了两次。

“这种复杂的状似乎不太可能独立进化两次,但进化并不总是遵循单一的简单路径。例如,鸟类和蝙蝠是远亲,但它们分别独立进化出用于飞行的翅膀。”都柏林圣三一大学遗传与微生物学院博士后研究员、论文第一作者Anthony Redmond说,他们进一步的分析结果表明,海绵而非栉水母,才是人类的最远动物亲戚。这回归了更简单的传统动物进化假说。

这意味着动物祖先的结构很简单,而肌肉、神经和消化系统这些复杂结构的进化都有单一的起源。

通过比较基因组方法可以评估物种间的亲缘关系。这听起来容易,实际操作却很难。因为有多种方法可以做到这一点,但不同方法得出的结论不同,因此,关于海绵和栉水母谁是人类最远亲戚的问题存在分歧。

为了解决这一争论,研究小组开发了一种新方法,分析组成动物蛋白质的氨基酸序列。该方法减少了在最重要的比对中可能出现的错误。

自然选择使蛋白质保持其形状和功能,这意味着蛋白质中的任何给定氨基酸通常只会改变为具有类似生化特的其他氨基酸。如果不考虑这一点,可能导致重建系统发育关系时出现错误。研究人员认为,在以前的一些研究中,正是这种错误导致了栉水母成为人类最远的动物亲戚。

“我们的研究方法纠正了上述问题,并提供了强有力的证据,证明海绵才是人类的最远亲戚。这意味着人类最后一个共同祖先在形态上是简单的。”圣三一大学遗传学教授、论文通讯作者Aoife McLysaght说。

他表示,研究中使用的新方法有助于科学家研究某些动物是如何相互关联的。这些信息对人们理解进化至关重要,并可能对其他相关领域产生重要影响,如生物多样和保护科学等。(徐锐)

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