Sebagian besar pohon evolusi kita mungkin salah

Menurut pohon filogenetik molekuler, tikus gajah lebih dekat hubungannya dengan gajah daripada tikus.

Penelitian baru yang dipimpin oleh para ilmuwan di Pusat Evolusi Milner Universitas Bath menunjukkan bahwa mendefinisikan pohon evolusi organisme dengan membandingkan anatomi daripada urutan gen adalah menyesatkan. Studi yang dipublikasikan di jurnal Biologi komunikasi Pada tanggal 31 Mei 2022, hal itu menunjukkan bahwa kita seringkali perlu membalikkan karya akademis berabad-abad yang telah mengklasifikasikan makhluk hidup menurut bentuknya.

Sejak Darwin dan orang-orang sezamannya pada abad ke-19, para ahli biologi telah mencoba untuk merekonstruksi “pohon keluarga” hewan dengan memeriksa secara cermat perbedaan dalam anatomi dan struktur (morfologi).

Namun, dengan perkembangan teknologi pengurutan genetik yang cepat, para ahli biologi sekarang dapat menggunakan data genetik (molekuler) untuk membantu menyatukan hubungan evolusioner spesies dengan sangat cepat dan murah, sering kali membuktikan bahwa organisme yang pernah kita anggap berkerabat dekat berada dalam Realitas menjadi set cabang pohon yang sama sekali berbeda.

Untuk pertama kalinya, para ilmuwan di Bath membandingkan pohon filogenetik berdasarkan morfologi dengan pohon berdasarkan data molekuler, dan memplotnya menurut lokasi geografis.

Mereka menemukan bahwa hewan yang dikelompokkan bersama oleh pohon molekuler hidup lebih dekat bersama secara geografis daripada hewan yang dikelompokkan menggunakan pohon morfologis.

“Ternyata banyak pohon evolusi kita yang salah,” kata Matthew Wells, profesor paleobiologi evolusioner di Pusat Evolusi Milner Universitas Bath.

“Selama lebih dari seratus tahun, kami telah mengklasifikasikan organisme menurut bentuknya dan dikelompokkan bersama secara anatomis, tetapi data molekuler sering kali menceritakan kisah yang agak berbeda.

“Studi kami secara statistik membuktikan bahwa jika Anda membangun pohon evolusi hewan berdasarkan data molekuler mereka, seringkali lebih cocok dengan distribusi geografis mereka.

“Tempat di mana makhluk hidup – biogeografinya – merupakan sumber penting bukti evolusioner yang akrab bagi Darwin dan orang-orang sezamannya.

“Misalnya, tikus muda, kulit babi, gajah, tahi lalat emas, dan manatee berenang semuanya berasal dari cabang besar evolusi mamalia yang sama—meskipun faktanya mereka terlihat sangat berbeda satu sama lain (dan hidup dengan cara yang sama sekali berbeda).

“The Molecular Trees menyatukan mereka menjadi sebuah kelompok yang disebut Afrotheria, atau disebut demikian karena mereka semua berasal dari benua Afrika, jadi kelompok itu cocok dengan biogeografi.”

Studi ini menemukan bahwa evolusi konvergen – ketika suatu sifat berevolusi secara terpisah dalam dua kelompok organisme yang tidak terkait secara genetik – lebih umum daripada yang diperkirakan para ahli biologi sebelumnya.

Profesor Wells berkata: “Kami sudah memiliki banyak contoh terkenal dari evolusi konvergen, seperti penerbangan yang berevolusi secara terpisah pada burung, kelelawar dan serangga, atau mata kamera kompleks yang berevolusi secara terpisah pada cumi-cumi dan manusia.

“Tetapi sekarang dengan data molekuler, kita dapat melihat bahwa evolusi konvergen terjadi sepanjang waktu — hal-hal yang kita pikir terkait erat seringkali berjauhan di pohon kehidupan.

“Orang yang mencari nafkah sebagai peniru biasanya tidak berhubungan dengan selebritas yang mereka tiru, dan orang-orang dalam keluarga tidak selalu mirip – sama halnya dengan pohon evolusi juga.

“Ini membuktikan bahwa evolusi terus menciptakan kembali berbagai hal, menghasilkan solusi serupa setiap kali masalah ditemukan di cabang pohon evolusi yang berbeda.

“Ini berarti bahwa evolusi konvergen telah membodohi kita – bahkan ahli biologi evolusi paling cerdas dan ahli anatomi – selama lebih dari 100 tahun!”

Dr Jack Auston, rekan peneliti dan penulis pertama makalah tersebut mengatakan: ‘Gagasan bahwa biogeografi dapat mencerminkan sejarah evolusi adalah bagian besar dari apa yang mendorong Darwin untuk mengembangkan teorinya tentang evolusi melalui seleksi alam, jadi sangat mengejutkan bahwa hal itu tidak terjadi. telah dilihat sebagai metode yang sangat mudah untuk menguji[{” attribute=””>accuracy of evolutionary trees in this way before now.

“What’s most exciting is that we find strong statistical proof of molecular trees fitting better not just in groups like Afrotheria, but across the tree of life in birds, reptiles, insects, and plants too.

“It being such a widespread pattern makes it much more potentially useful as a general test of different evolutionary trees, but it also shows just how pervasive convergent evolution has been when it comes to misleading us.”

Reference: “Molecular phylogenies map to biogeography better than morphological ones” by Jack W. Oyston, Mark Wilkinson, Marcello Ruta and Matthew A. Wills, 31 May 2022, Communications Biology.
DOI: 10.1038/s42003-022-03482-x