La maggior parte dei nostri alberi evolutivi potrebbe essere sbagliata

Toporagno elefante

I toporagni elefante sono più strettamente imparentati con gli elefanti di quanto non lo siano con i toporagni, secondo gli alberi evolutivi molecolari.

Un albero evolutivo, o albero filogenetico, è un diagramma ramificato che mostra le relazioni evolutive tra varie specie biologiche in base a somiglianze e differenze nelle loro caratteristiche. Storicamente, questo è stato fatto utilizzando le loro caratteristiche fisiche: le somiglianze e le differenze nelle anatomie delle varie specie.

Tuttavia, i progressi della tecnologia genetica ora consentono ai biologi di utilizzare i dati genetici per decifrare le relazioni evolutive. Secondo un nuovo studio, gli scienziati stanno scoprendo che i dati molecolari stanno portando a risultati molto diversi, a volte ribaltando secoli di lavoro scientifico nella classificazione delle specie in base ai tratti fisici.

Una nuova ricerca condotta dagli scienziati del Milner Center for Evolution dell’Università di Bath suggerisce che determinare gli alberi evolutivi degli organismi confrontando l’anatomia piuttosto che le sequenze geniche è fuorviante. Lo studio, pubblicato sulla rivista Biologia delle comunicazioni il 31 maggio 2022, mostra che spesso dobbiamo capovolgere secoli di lavoro accademico che classificavano gli esseri viventi in base al loro aspetto.

“Significa che l’evoluzione convergente ci inganna, anche i più intelligenti biologi e anatomisti evoluzionisti, da oltre 100 anni!” — Matteo Wills

Da Darwin e dai suoi contemporanei nel 19° secolo, i biologi hanno cercato di ricostruire gli “alberi genealogici” degli animali esaminando attentamente le differenze nella loro anatomia e struttura (morfologia).

Tuttavia, con lo sviluppo di tecniche di sequenziamento genetico rapido, i biologi sono ora in grado di utilizzare i dati genetici (molecolari) per aiutare a mettere insieme le relazioni evolutive per le specie in modo molto rapido ed economico, dimostrando spesso che organismi che una volta pensavamo fossero strettamente imparentati in realtà appartengono a completamente diversi rami dell’albero.

Per la prima volta, gli scienziati di Bath hanno confrontato gli alberi evolutivi basati sulla morfologia con quelli basati su dati molecolari e li hanno mappati in base alla posizione geografica.

Hanno scoperto che gli animali raggruppati da alberi molecolari vivevano più strettamente insieme geograficamente rispetto agli animali raggruppati usando gli alberi morfologici.

Matthew Wills, professore di paleobiologia evolutiva presso il Milner Center for Evolution dell’Università di Bath, ha dichiarato: “Si scopre che molti dei nostri alberi evolutivi sono sbagliati.

“Da oltre cento anni classifichiamo gli organismi in base a come appaiono e sono messi insieme anatomicamente, ma i dati molecolari spesso ci raccontano una storia piuttosto diversa.

“Il nostro studio dimostra statisticamente che se si costruisce un albero evolutivo di animali basato sui loro dati molecolari, spesso si adatta molto meglio alla loro distribuzione geografica.

“Il luogo in cui vivono le cose – la loro biogeografia – è un’importante fonte di prove evolutive che era familiare a Darwin e ai suoi contemporanei.

“Ad esempio, piccoli toporagni elefanti, oritteropi, elefanti, talpe dorate e lamantini nuotatori provengono tutti dallo stesso grande ramo dell’evoluzione dei mammiferi, nonostante sembrino completamente diversi l’uno dall’altro (e vivano in modi molto diversi).

“Gli alberi molecolari li hanno riuniti tutti in un gruppo chiamato Afrotheria, così chiamato perché provengono tutti dal continente africano, quindi il gruppo corrisponde alla biogeografia”.

Alberi evolutivi molecolari Toporagno elefante

Gli alberi evolutivi molecolari mostrano che i toporagni elefante sono più strettamente imparentati con gli elefanti che con i toporagni. Credito: Danny Ye

Lo studio ha scoperto che l’evoluzione convergente – quando una caratteristica si evolve separatamente in due gruppi di organismi geneticamente non correlati – è molto più comune di quanto i biologi pensassero in precedenza.

Il professor Wills ha dichiarato: “Abbiamo già molti esempi famosi di evoluzione convergente, come il volo che si evolve separatamente in uccelli, pipistrelli e insetti, o complessi occhi di telecamere che si evolvono separatamente in calamari e umani.

“Ma ora con i dati molecolari, possiamo vedere che l’evoluzione convergente accade continuamente: le cose che pensavamo fossero strettamente correlate spesso si rivelano molto distanti sull’albero della vita.

“Le persone che si guadagnano da vivere come sosia di solito non sono legate alla celebrità che stanno impersonando, e gli individui all’interno di una famiglia non sempre sembrano simili, è lo stesso anche con gli alberi evolutivi.

“Dimostra che l’evoluzione continua a reinventare le cose, trovando una soluzione simile ogni volta che il problema si incontra in un ramo diverso dell’albero evolutivo.

“Significa che l’evoluzione convergente ci inganna, anche i più intelligenti biologi e anatomisti evoluzionisti, da oltre 100 anni!”

Il Dr. Jack Oyston, Research Associate e primo autore dell’articolo, ha dichiarato: “L’idea che la biogeografia possa riflettere la storia evolutiva è stata una parte importante di ciò che ha spinto Darwin a sviluppare la sua teoria dell’evoluzione attraverso la selezione naturale, quindi è piuttosto sorprendente che abbia in realtà non è stato considerato direttamente come un modo per testare il[{” 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

Leave a Reply

Your email address will not be published.