„Ајкулите не се ајкули“: Генетска студија го преобликува дрвото на животот

Замислете свет каде што „риба“ не е една единствена биолошка група. Звучи апсурдно, нели? Сепак, еволутивниот биолог Стивен Џеј Гул уште во 1981 година укажа на фактот дека водните животни како белодробните риби се поблиски до тетраподите (четвороножни ‘рбетници) отколку до лососите и многу други суштества кои ги нарекуваме „риби“. Со други зборови, според Гул, „веројатно не постои нешто како риба“.

Сега, изгледа дека и ајкулите можеби се во слична ситуација. Една револуционерна геномска студија на десетици видови ајкули и нивни блиски роднини сугерира дека врвните предатори на океаните можеби исто така не претставуваат природна биолошка група, спротивно на она што го сугерираа претходни истражувања со ограничени генетски податоци.

Нови сознанија од генетската анализа

Анализата, објавена неодамна на серверот за претходни изданија bioRxiv, открива дека кога истражувачите ги испитуваат одредени „ултра-конзервирани“ делови од геномот, една специфична фамилија на ајкули наречени Hexanchiformes можеби е дел од еволутивната лоза која е различна од групата што ги вклучува сите други ајкули, како и ражите. Овие резултати, кои сè уште не се рецензирани, сугерираат дека повеќето животни што ги нарекуваме ајкули се поблиски до ражите отколку до видовите ајкули од групата Hexanchiformes – исто како што Гул посочи за некои видови наречени риби. Биолозите ваквите групи ги нарекуваат парафилетски.

Прашањето дали некоја група животни е парафилетска или не, можеби не ги држи будни повеќето научници ноќе. Сепак, прецизните семејни дрва, или филогении – вклучувајќи го и она за ајкулите – им помагаат на истражувачите да ја проследат еволуцијата на клучните особини. „Имањето точна филогенија е начин да се разберат процесите што го обликувале животот“, вели Гевин Нејлор, еволутивен биолог од Природонаучниот музеј на Флорида.

Методологија и изненадувачки заклучоци

Ајкулите, заедно со ражите и други морски суштества со ‘рскавичен скелет, се дел од групата Chondrichthyes, која споделила заеднички предок со коскените риби пред повеќе од 400 милиони години. Иако животните слични на модерните ајкули постојат долго време, истражувачите не беа сигурни како различните членови на Chondrichthyes се поврзани едни со други.

За да ја пополнат оваа празнина, еволутивните биолози Томас Нир и Чејс Браунстајн од Универзитетот Јејл анализираа претходно објавени геноми од 48 видови ајкули, ражи и други животни кои ги претставуваат сите главни лози на Chondrichthyes. Тие разгледаа два вида податоци: 840 секвенци кои кодираат протеини и околу 350 „ултра-конзервирани“ региони, кои се бавно еволуирачки секвенци со важни, но честопати непознати функции.

Генетските секвенци кои кодираат протеини ги потврдија постојните „монофилетски“ семејни дрва на ајкули, каде ражите се класифицирани како различни од сите ајкули. Меѓутоа, ултра-конзервираните секвенци сугерираа дека ајкулите се парафилетски: Hexanchiformes ајкулите (кои вклучуваат крави-ајкули и набраздени ајкули со шест или седум жабрени отвори наместо вообичаените пет) формираат лоза различна од онаа што ги дала сите други ајкули и ражи.

Импликации за еволуцијата

Една од импликациите на ова дрво е дека животните со рамно тело, вклучувајќи ги и манта-ражите, еволуирале од предци слични на ајкули. „Овој резултат имплицира дека ражите се само уште еден тип на ајкула, и дека планот на телото на ајкулата дошол прв“, вели Браунстајн. Тој и Нир ја фаворизираат хипотезата дека ајкулите се парафилетски, делумно затоа што ова дрво било посилно поддржано од нивната анализа. За да се утврди кое од двете дрва е точно, веројатно ќе биде потребно секвенционирање на повеќе видови ајкули и испитување на други видови генетски маркери.