גרג לאדן מבלוג אורחים השבוע כששרה בחופשה. תוכלו למצוא את הבלוג הקבוע שלו ב- Scienceblogs.com וב- Quiche Moraine.
דארווין הציע כי כל המינים נובעים מאב קדמון משותף יחיד, וכי תהליך זה כלל אירועי הסתעפות כמעט שלא ניתן לספור במשך אלפי זמננו. עבודה לאחור פירוש הדבר כי ניתוח של כל המינים החיים אמור לספק "עץ משפחה" של החיים, ומראה, למשל, כיצד כל הקופים קשורים זה לזה, וכיצד הקופים משתלבים בעץ היונקים הרחב יותר של החיים, וכיצד יונקים משתלבים כענף על עץ החיים החוליות, וכן הלאה.
זהו, כמובן, אחד הדברים העיקריים שמדענים עובדים מאז דרווין, תחילה באמצעות המראה הפיזי של בעלי חיים ומאובנים ובהמשך שימוש ב- DNA. עם זאת, עם ה- DNA, קשה להתפרק את פרטי עץ החיים כל עוד אתה מסתכל. הסיבה לכך היא שככל שחלקים מקוד ה- DNA משתנים עם הזמן, הוא יכול לשנות באופן אקראי בחזרה לקוד קדום יותר, שמבלבל את המצב. ניתן להתגבר על זה על ידי שימוש בכמויות גדולות מאוד של נתונים והרבה כוח מחשב ויישום כמה תיאוריות עוצמתיות.
צוות חוקרים בינלאומי בדיוק יצא עם מחקר כזה על בילטריאנים מוקדמים (בעלי חיים סימטריים דו-צדדיים, כמו בני אדם, דגים ותולעים) הפותר שאלה ארוכת שנים בביולוגיה: איפה בעץ החיים האבולוציוני אנו שמים קבוצת תולעים המכונה אקולומורפה?
תולעי שטוח קטנות מאוד אלה הן כמו בעלי החיים הדו-צדדיים במובנים רבים, אך חסרות חלק מהתכונות החשובות ביותר שיש לבעלי חיים דו-צדדיים ... כמו מעי. לכל בעלי החיים הדו-צדדיים יש מעי מרופדת בסוג מסוים של תא שמאפשר עיכול. אקולומורפה, שהיא פילומה שלמה הכוללת כ -350 מינים, "מעכלת" אוכל בצורה שונה לחלוטין. מינים מסוימים מכניסים מזון לגופם דרך הפה, אך המזון אינו נכנס למעיים תקינים. במקום זאת, חתיכות מזון נכנסות לשק מלא בתאים מיוחדים העוטפים אז חתיכות מהאוכל. לאחר מכן האוכל נשבר בתוך התאים. בכמה מינים אין אפילו מרחב שאוכל להכנס אליו, אם כי יש פה. במינים אלה המזון נדחק פחות או יותר בין תאי הגוף של האורגניזם בו הוא מתעכל.
בגלל היעדר חלק מתכונות המפתח של בעלי חיים דו-צדדיים אחרים, קשה היה להציב את היצורים הללו בוודאות על עץ החיים, כך שבמשך השנים הועבר הענף הזה מדי פעם ממקום למקום.
קייסי דאן מאוניברסיטת בראון ושש עשרה קולגות מרחבי העולם טוענים כי סוף סוף חטפו את אקולומורפה במקום שהוא שייך לעץ החיים. בעזרת ניתוח מפורט ונרחב של ה- DNA הם הציבו את אקולומורפה ממש מחוץ לבעלי החיים הדו-צדדיים האחרים, כקלחת אחות לכל שאר הבילטראים (אך עדיין בתוך הקבוצה הבלטרית).
זה חשוב מכמה סיבות אחרות מלבד רק להציב את אקולומורפה במקומה הראוי.
ראשית, הוא ממקם את הפיצול הראשון בתורם של הבילטראים במקומו הראוי. זה, בתורו, מאפשר שחזור טוב יותר של האב הקדמון המשותף האחרון של הבילטראים. שחזור האבות הקדומים המשותף האחרון של כל קבוצת מינים הוא חשוב מאוד מכיוון שההבדלים בין אותו אב לבין כל המינים הבאים מייצגים אירועים אבולוציוניים (או רצפי אירועים). לדוגמא, אקולומורפה חסרת מעי מרופדת בתאים מיוחדים, חסרת שני מינים, יש זרע עם שני זנבות במקום אחד ויש להם רקמות שרירים השונות מלטרנים מאוחרים יותר. אחת הדרכים הטובות ביותר להבנת ההתפתחות של תכונות עיקריות של מעי בילטריים, רבייה מינית ושרירים הייתה להשוות ישירות בין הצורות המוקדמות של עיבודים אלה, המיוצגים על ידי אקולומורפה, עם הצורות המאוחרות יותר.
כמו כן, ממצא זה עשוי לומר משהו חשוב על התפתחותם של בעלי החיים הדו-צדדיים המוקדמים. אם ניתן לאשר שאקואלומורפה התקיימה באמת אז כנטולת מעי, תוך שימוש בשיטת עיטוף המזון שלה שידוע שהיא משתמשת בימינו, אז זה מצביע על כך שאירוע אבולוציוני מרכזי במקורם של בעלי חיים דו צדדיים יתכן שקשור ל שינוי באופן השימוש במזון כמקור אנרגיה. יכול להיות שהמצאת מעי הבילטרות היא עצם הסיבה להצלחתם האבולוציונית.
יתכן שצורת העיכול המוזרה נטולת הבטן הזו, או כל אחת מהתכונות האחרות הייחודיות לאקואלומורפה, התפתחה בתוך אותה קבוצה כבר בתחילת ההיסטוריה של אקולומורה. עצם העובדה שתכונה היא פשוטה יותר במין חיה מסוג אחר מאשר אינה מבטיחה שהיא מייצגת את צורת האבות. (לדוגמא, תולעי סרט די חסרות מוח אך התפתחו מאבות אבות שהיו להם מבנים דמויי מוח.) היה צורך בניתוח נוסף כדי לוודא יותר, למשל, ששיטת עיכול זו מייצגת את המקוריות, הקדם-דו צדדיות ( הסתגלות. אבל זה כנראה כן.
היצירה פורסמה בכתב העת Proceedings of the Society Royal B.
