Геномный анализ поставил под сомнение представление об акулах как единой группе
Как отмечают авторы работы, в биологии внешнее сходство организмов не всегда означает их близкое родство. По аналогии с известным тезисом о том, что в строгом эволюционном смысле «рыб» как единой группы не существует, похожая ситуация, как показало новое исследование, может относиться и к акулам.
Источник: Dave Fleetham/Design Pics Editorial/UIG via Getty. Большая белая акула
МОСКВА, 13 марта. /Новости науки/. Международная группа исследователей пришла к выводу, что акулы, возможно, не образуют единую естественную эволюционную группу: согласно геномному анализу, большинство современных видов акул могут быть ближе к скатам и морским конькам, чем к необычному отряду шестижаберных и семижаберных акул, говорится в статье, опубликованной на сайте Nature.
Как отмечают авторы работы, в биологии внешнее сходство организмов не всегда означает их близкое родство. По аналогии с известным тезисом о том, что в строгом эволюционном смысле «рыб» как единой группы не существует, похожая ситуация, как показало новое исследование, может относиться и к акулам.
В рамках работы ученые проанализировали ранее опубликованные геномы 48 видов акул, скатов и других хрящевых рыб, представляющих основные линии группы Chondrichthyes. Исследователи сопоставили два типа генетических данных: 840 общих для разных видов белок-кодирующих последовательностей и около 350 ультраконсервативных участков генома, которые эволюционируют крайне медленно и, вероятно, выполняют важные функции.
Анализ белок-кодирующих генов подтвердил традиционную картину, согласно которой акулы образуют отдельную монофилетическую группу, отличную от скатов и других близких форм. Однако исследование ультраконсервативных участков привело к иной реконструкции эволюционного древа.
Согласно этой версии, шестижаберные акулы, к которым относятся, в частности, коровьи и плащеносные акулы, могут представлять отдельную древнюю линию, тогда как все остальные акулы, а также скаты и морские коньки, происходят от другого общего предка. Это означает, что в эволюционном отношении многие животные, которых принято называть акулами, могут быть ближе к скатам, чем к этим древним формам акул.
Шестижаберные и семижаберные акулы отличаются рядом архаичных признаков. У них, в частности, шесть или семь жаберных щелей вместо обычных пяти, а также более примитивно выглядящие челюсти и вытянутое, угреобразное тело. Именно эта группа оказалась ключевой для пересмотра традиционной схемы родства хрящевых рыб.
«Этот результат подразумевает, что скаты и морские коньки — это просто еще один тип акул, а акулий план строения тела возник раньше», — приводятся в публикации слова одного из авторов работы, эволюционного биолога Йельского университета Чейза Браунстайна.
По мнению исследователей, такая реконструкция может помочь лучше понять, как формировались важнейшие признаки позвоночных, в том числе строение челюстей. Если шестижаберные акулы действительно отделились раньше остальных групп, их анатомические особенности могут отражать очень ранние этапы эволюции челюстного аппарата.
Вместе с тем авторы подчеркивают, что полученные результаты пока не прошли рецензирование. Работа опубликована в виде препринта на сервере bioRxiv, а для окончательного подтверждения новой гипотезы могут потребоваться геномы большего числа видов и анализ дополнительных типов генетических маркеров.
Как отмечают специалисты, спор о том, являются ли акулы единой естественной группой, важен не только для систематики. Точное эволюционное древо необходимо для изучения происхождения ключевых анатомических признаков, а также для оценки биоразнообразия и приоритетов охраны хрящевых рыб, многие из которых испытывают давление со стороны промысла, климатических изменений и деградации морских экосистем.
Как отмечают авторы работы, в биологии внешнее сходство организмов не всегда означает их близкое родство. По аналогии с известным тезисом о том, что в строгом эволюционном смысле «рыб» как единой группы не существует, похожая ситуация, как показало новое исследование, может относиться и к акулам.
В рамках работы ученые проанализировали ранее опубликованные геномы 48 видов акул, скатов и других хрящевых рыб, представляющих основные линии группы Chondrichthyes. Исследователи сопоставили два типа генетических данных: 840 общих для разных видов белок-кодирующих последовательностей и около 350 ультраконсервативных участков генома, которые эволюционируют крайне медленно и, вероятно, выполняют важные функции.
Анализ белок-кодирующих генов подтвердил традиционную картину, согласно которой акулы образуют отдельную монофилетическую группу, отличную от скатов и других близких форм. Однако исследование ультраконсервативных участков привело к иной реконструкции эволюционного древа.
Согласно этой версии, шестижаберные акулы, к которым относятся, в частности, коровьи и плащеносные акулы, могут представлять отдельную древнюю линию, тогда как все остальные акулы, а также скаты и морские коньки, происходят от другого общего предка. Это означает, что в эволюционном отношении многие животные, которых принято называть акулами, могут быть ближе к скатам, чем к этим древним формам акул.
Шестижаберные и семижаберные акулы отличаются рядом архаичных признаков. У них, в частности, шесть или семь жаберных щелей вместо обычных пяти, а также более примитивно выглядящие челюсти и вытянутое, угреобразное тело. Именно эта группа оказалась ключевой для пересмотра традиционной схемы родства хрящевых рыб.
«Этот результат подразумевает, что скаты и морские коньки — это просто еще один тип акул, а акулий план строения тела возник раньше», — приводятся в публикации слова одного из авторов работы, эволюционного биолога Йельского университета Чейза Браунстайна.
По мнению исследователей, такая реконструкция может помочь лучше понять, как формировались важнейшие признаки позвоночных, в том числе строение челюстей. Если шестижаберные акулы действительно отделились раньше остальных групп, их анатомические особенности могут отражать очень ранние этапы эволюции челюстного аппарата.
Вместе с тем авторы подчеркивают, что полученные результаты пока не прошли рецензирование. Работа опубликована в виде препринта на сервере bioRxiv, а для окончательного подтверждения новой гипотезы могут потребоваться геномы большего числа видов и анализ дополнительных типов генетических маркеров.
Как отмечают специалисты, спор о том, являются ли акулы единой естественной группой, важен не только для систематики. Точное эволюционное древо необходимо для изучения происхождения ключевых анатомических признаков, а также для оценки биоразнообразия и приоритетов охраны хрящевых рыб, многие из которых испытывают давление со стороны промысла, климатических изменений и деградации морских экосистем.
