Створана “Дрэва жыцця” для ўсіх відаў птушак

Навукоўцы ўпершыню стварылі філагенетычнае Дрэва для ўсіх прадстаўнікоў асобнага класа жывёл – птушак. Яно паказвае іх эвалюцыйныя ўзаемасувязі і дзе яны жывуць цяпер на нашай планеце. 

Амбіцыёзны праект па стварэнню філагенетычнага дрэва для ўсіх 9993 вядомых сёння сучасных відаў птушак на аснове дадзеных іх генатыпаў і размяшчэння іх на мапе Зямлі паспяхова скончыўся публікацыяй у часопісе Nature, а папулярная версія з’явілася на сайце Nature News.

"Мы пабудавалі першае дрэва, якое паказвае эвалюцыйныя ўзаемасувязі сярод відаў птушак. Мы выкарысталі выкапневыя і генетычныя дадзеныя каб ацаніць узрост усіх галін дрэва птушак так, што змаглі паказаць як відавая разнастайнасць назапашвалася з часам” – сказаў Гэвін Tомас (Gavin Thomas) з універсітэту Шэфілда (Вялікабрытанія). "Наша работа стала магчымай толькі дзякуючы навукоўцам з музеяў і ўніверсітэтаў, якія сабралі незвычайныя па колькасці генетычных дадзеных калекцыі птушак з усяго Свету”.

Аднак вынік не можа лічыцца бясспорным дасягненнем, таму што створаны без дадзеных аб генатыпах для вялікай колькасці відаў.

“Канцептуальна гэта выдатная спроба злучыць час і прастору і стварыць філагенетычнае дрэва для ўсіх птушак.” – сказаў Трэвар Прайс (Trevor Price), эвалюцыйны біёлаг з універсітэту Чыкага (ЗША). “Аднак тут без сумненняў ёсць артэфакты з-за таго, што адсутнічаюць дадзеныя аб генатыпах для адной трэці відаў”.

Чатыры гаду таму Джэтц (Jetz) з калегамі ўжо апублікаваў вынікі вялікай работы па філагеніі птушак (Hackett S. J. et al. Science 320, 1763–1768 (2008)) і аб’яднаў іх у 158 кладаў ці добра адасобленых груп, якія паходзяць ад аднаго продка. Выкарыстоўваючы дадзеныя па ўзросту і генатыпу 10 выкапневых відаў, яны змясцілі ўсе вядомыя ім па генатыпам 6600 сучасных відаў птушак на “папярэдняе” Дрэва жыцця.

Для тых прыкладна 3330 відаў, для якіх генетычныя дадзеныя адсутнічалі, даследчыкі цяпер выкарысталі дапушчэнні на аснове ўжо вядомай (але не бясспрэчнай) інфармацыі – напрыклад, месцазнаходжанне ў тым жа родзе што і від з вядомым генатыпам, і такім чынам знаходзілі найбольш імавернае месца для яго на ствараемым “дрэве”.

Затым яны стварылі тысячы магчымых канфігурацый такога дрэва і мадэлявалі аценкі для тэмпаў відаўтварэння ці знікнення з вызначэннем імавернай невызначанасці (uncertainty). Такім чынам атрымалася паказаць, што і хаця хуткія радыяцыі адбываліся ў розны час у розных месцах, тэмп відаўтварэння сярод птушак рэзка павялічыўся за апошнія 40 мільёнаў год.

Некаторыя навукоўцы ставяць пад сумнеў атрыманыя вынікі. “Для дрэва такога памеру любыя невялікія памылкі ў дапушчэннях па сістэматыцы, аб’яднаныя для 10 тысяч відаў могуць паказаць трэнды, якія на самой справе не існуюць” – сказаў Мэрк Пэйджэл (Mark Pagel), эвалюцыйны біёлаг з універсітэту Reading (Вялікабрытанія). Аднак калі аўтары даследавання паўтарылі аналіз дадзеных толькі для тых відаў, для якіх генетычныя дадзеныя былі ім вядомыя, яны атрымалі тую ж самую асноўную філагенетычную карціну.

Дадаткова атрымалася знайсці нечаканыя геаграфічныя эфекты – аказалася, што ступень разнастайнсці відаў (diversification) не вар’іруе з шыратой, аднак з даўгатой і адбываецца хутчэй у Заходнім паўшар’і.

Разнастайнасць відаў павялічваецца з часам, аднак ступень павелічэння цяжка вылічыць з-за перамяшчэнняў відаў у мінулым і адсутнасці дастатковых палеанталагічных дадзеных. Як вынік, абраная мадэль звязвае відавую разнастайнасць з сённяшнім месцазнаходжаннем больш, чым з часам узнікнення віду, калі клімат і арэал віду маглі быць іншымі.

Тым не менш, аўтары ўпэўнены, што аснова дрэва вытрымае выпрабаванне часам. Зразумела, што яго дэталі-галінкі будуць змяняцца па меры таго, як будзе секвеніравана больш генатыпаў, аднак ствол з асноўнымі галінамі застанецца на месцы.

“Гэта, канешне, не апошняе слова ў філагеніі птушак. Мы спадзяемся, што яно дапаможа прыкласці дадатковыя намаганні, каб працягваць паляпшаць наша разуменне Дрэва жыцця птушак.” –сказаў сп-р Гетц.

Крыніца:

Jetz, W., Thomas, G. H., Joy, J. B., Hartmann, K., & Mooers, A. O. Nature. http://doi:10.1038/nature11631 (2012)

Паводле www.nature.com і www.news.mongabay.com падрыхтаваў Дзьмітры Вінчэўскі для www.birdwatch.by

На гэтую тэму:

Сучасных птушак менш відаў, чым думалі

 Тэмпы знікнення птушак паскараюцца