Strom evoluce druhů. Nová data umožnila objasnit genealogii živočišné říše. "Evoluční strom člověka"
Nový rafinovaný evoluční strom živočišné říše, založený na analýze rekordního počtu genů a živočišných typů, umožnil vyřešit mnoho sporné záležitosti evoluce a systematika. Potvrdila se teorie, podle které k rozdělení na protostomy a deuterostomy došlo ještě dříve, než živočichové vytvořili celek Ó m (sekundární tělní dutina). Protostomia se dělí na dvě jasné evoluční linie: Lophotrochozoa (plochí a kroužkovci, měkkýši, ramenonožci, nemerteani) a Ecdysozoa (hlísti kulatí a hlavonožci, členovci, onychofory, tardigrady).
Až do poslední čtvrtiny 20. století biologové rekonstruovali evoluční historii zvířat především na základě srovnávací anatomie, embryologie a paleontologie. Poté byla do tohoto seznamu přidána molekulární data, z nichž nejdůležitější jsou nukleotidové sekvence DNA. Evoluční rekonstrukce („stromy“) založené na molekulárních datech se ne vždy shodovaly se starými „klasickými“ stromy. To vedlo k vášnivým debatám mezi zoology.
Zpočátku byli mnozí toho názoru, že staré osvědčené metody jsou spolehlivější než nové molekulární. Ale postupně se misky vah naklonily na druhou stranu a dnes většina odborníků věří, že molekulární data v podstatě umožňují rekonstruovat evoluční cesty zvířat mnohem přesněji než morfologické a embryologické znaky. Pravda, mnozí v Rusku s tím stále nesouhlasí, ale na Západě je velmi málo takových „retrográdů“, kteří nedůvěřují molekulárním rekonstrukcím.
Molekulární „vlastnosti“ (nukleotidové sekvence) mají oproti morfologickým dvě důležité výhody. Za prvé, je jich mnohem víc. Ve skutečnosti lze každý nukleotid v chromozomu považovat za samostatný znak – a získat tak stromy na základě mnoha stovek a tisíců znaků, zatímco počet morfologické znaky vhodných pro fylogenetickou (evoluční) analýzu je obvykle omezeno na několik desítek. Za druhé, většina morfologických znaků přímo ovlivňuje životaschopnost organismu, zatímco substituce mnoha nukleotidů jsou neutrální (lhostejné). Morfologická podobnost nemusí nutně znamenat příbuznost – může se také vyvinout v nepříbuzné organismy pod vlivem přírodní výběr v podobných stanovištních podmínkách (tento jev se nazývá konvergence). Konvergentní výskyt podobných nukleotidových sekvencí je mnohem méně pravděpodobný.
Problémem však je, že spolehlivost jakýchkoli evolučních rekonstrukcí, včetně molekulárních, velmi závisí na objemu a úplnosti výchozích dat.
Hlavním kritériem spolehlivosti molekulárních stromů je jejich stabilita nebo opakovatelnost. Existuje několik různých algoritmů pro konstrukci stromu založených na stejném poli počátečních dat (například nukleotidové sekvence genu v několika různé organismy). Pokud použití různých algoritmů dává stejný výsledek, znamená to jeho spolehlivost. Byly také vyvinuty speciální postupy pro posouzení spolehlivosti „uzlů“ (bodů větví) výsledných stromů (viz: bootstrapping).
První molekulární stromy živočišné říše, založené na jednotlivých genech a velmi malém počtu druhů, se vyznačovaly nízkou stabilitou a tudíž malou spolehlivostí. Brzy se ukázalo, že čím více genů a skupin zvířat se účastní analýzy, tím stabilnější a spolehlivější jsou výsledky. Vědci se samozřejmě snažili zvýšit množství dat, která používají. Postupně se začal objevovat obraz, který byl zcela odlišný od toho „klasického“, založeného na morfologii a embryologii.
Nejdůležitější ze zjištěných rozdílů se týkal vztahu mezi hlavními typy bilaterálně symetrických zvířat (bilateria). Podle klasických koncepcí pocházejí všechna bilateria, která mají coelom (sekundární tělní dutinu). společný předek a jsou v kontrastu s "precoelomickými" bilateriemi, jako jsou ploštěnci a škrkavky. Coelomáty se dělí na protostomy (annelidé, měkkýši, členovci aj.) a deuterostomy (strunatci, polostrunatci, ostnokožci). Annelids byli považováni za předky členovců.
Molekulární data naopak ukázala, že k rozdělení do dvou linií odpovídajících protostomům a deuterostomům došlo dříve, ještě předtím, než se bilaterie vyvinula celek Ó m. Z toho vyplynulo to Ó m, který odborníci na srovnávací anatomii považovali za nejspolehlivější taxonomický znak (základ přirozené klasifikace), se ve skutečnosti vyvinul nezávisle v protostomech a deuterostomech. Škrkavky, které nemají coelom, se podle molekulárních dat ukázaly jako blízcí příbuzní členovců (byli sjednoceni ve skupině „línání“ - Ecdysozoa) a ploštěnci - příbuzní měkkýšů, stejně jako kroužkovci, jejichž příbuznost s členovci molekulární data nechtěla potvrdit. Ploštěnky (nemají coelom), stejně jako mají celek Ó m měkkýšů, kroužkovců a řady dalších typů bylo sloučeno do skupiny Lophotrochozoa.
Všechny tyto závěry však nemohly být až donedávna považovány za konečné. Molekulární stromy zůstaly nestabilní. Některé z nich jako by potvrzovaly „starou“ verzi evoluce zvířat, ve které se celek objevil pouze jednou (tato verze se nazývala „teorie coelomatu“). K vyřešení tohoto rozporu výzkumníci postupně zvyšovali množství a reprezentativnost použitých molekulárních dat v naději, že výsledné stromy se nakonec stanou stabilní.
Skupina vědců z USA, Dánska, Německa a Velké Británie publikovala v posledním čísle časopisu Příroda nejnovější verze molekulárního evolučního stromu zvířat, založená na rekordním počtu genů (150) a skupin zvířat. Při analýze bylo použito 77 druhů patřících do 21 živočišných kmenů a pro 11 z těchto typů nebyla dosud dostupná genomická data. Mnoho částí (uzlů) výsledného stromu se skutečně ukázalo jako mnohem stabilnějších než ve více raný výzkum takového druhu.
Získané výsledky poskytují přesvědčivé důkazy proti klasické „coelomatické teorii“. Nejprimitivnější ze skupin zahrnutých do analýzy byly ctenofory. Bilateriáni jsou nejprve rozděleni do linií protostomů a deuterostomů a teprve poté je v každé z těchto linií nezávisle vytvořen integrální celek. Ó m. Protostomy se dělí na Lophotrochozoa a Ecdysozoa. Nejbližšími příbuznými členovců se ukázaly být onychofora a tardigrady (což odpovídá klasickým představám) a také škrkavky (což jim vůbec neodpovídá). Nejbližšími příbuznými kroužkovců nebyli členovci, jak se dříve myslelo, ale ramenonožci a nemerteani.
Mnohé se vyjasnilo, ale rodinné vazby některých skupin zůstaly nejisté (jejich postavení na novém stromě se ukázalo jako nestabilní). Tyto skupiny nejsou na obrázku znázorněny (s výjimkou houbiček). Příčiny nestability autoři spatřují v tom, že u některých skupin nedokázali shromáždit dostatečné množství molekulárních dat (houby, bezintestinální turbellariáni, mysostomidi), zatímco jiné byly zastoupeny nedostatečným počtem druhů (mechožrouti, vířníci). . Autoři navíc nedokázali do analýzy zahrnout Trichoplax, který je podle výsledků analýzy mitochondriální DNA nejprimitivnější z moderních zvířat.
"Rozmanitost světa zvířat" - Čištění nádrží. Krmivo pro zvířata. Význam živočichů v přírodě Potravní řetězce. Povrch nádrže. sanitáři. Ochrana zvířat. Tloušťka vody. Struktura buňky Podobná povaha mnoha životních procesů. Heterotrofy. Rozmanitost světa zvířat Dimenze. Rozdíl. Význam zvířat pro člověka.
"Rozmanitost světa zvířat" - Sumec. Pojďme podmořský svět. RAM. Zimy v jámách. Délka těla dosahuje jeden a půl metru a hmotnost je až 2 metry. Stanice "Voda". NEJEDNOTLIVÝ KAPŘ MŮŽE ŽÍT VE STOJATÉ VODĚ. Ruff, pichlavý jako ježek. Kapr. Zde je obrázek naší planety Země. Která ryba nese jméno člověka? Velmi houževnatý: HÁZEJTE NA MRAZENÍ A ROZMRAZUJTE V ŽÁRU.
"Rodokmen" rodokmen rodina Gramenitských. Rodokmenový strom. Vysvětlující - odvození. M.: Ruský jazyk, 2000. Efremova T.F. Nový slovník Ruský jazyk. Z historie genealogie. V 16. století se objevily první genealogické knihy. Staví se podle: sestupně (od předků k potomkům); vzestupně (od syna k otci, dědovi atd.).
"Svět zvířat" - Bison. Velký pískomil. Bílý zajíc. Ježek. Kulan. Ze stránek Červené knihy volá o pomoc 247 druhů zvířat. Mrož. Jezevec amurský Jelen Krtek. Datel. Elk. Medvěd se koupe v řece. stepi. smíšený, listnaté lesy. Fretka. Rusko je zemí s rozsáhlé území, a proto bohaté na divokou zvěř.
"Svět zvířat Ruska" - Cedr. Potravní řetězce: sobol, cedr, los, veverka, rys. Sable. Poušť. Vlastnosti zvířecího světa Ruska. Svět zvířat Rusko. Elk. Veverka. Nedostatek krytu; Rychlý běh; nory; Stáda; Skladování potravin na zimu. Rys. Vlastnosti světa zvířat: Distribuce dlouhých linií; Lezení po stromech; hibernace; Moult; hnízda; Burrows.
"Svět kolem nás Zvířata 2. stupně" - Kdo je nakreslen? Do jaké skupiny zvířat patří papoušek? Zadání domácího úkolu. Asi 7 tisíc druhů. Jaký zázrak! Do jaké skupiny zvířat patří vážka? Zvířecí skoky: Ne tlama, ale past. Stromy Keře Byliny Jehličnaté Listnaté. Do jaké skupiny zvířat patří? lední medvěd? Do jaké skupiny zvířat patří krokodýl?
Strom života:
Samotný fakt existence Stromu života je zarostlý různými dohady: někteří věří, že strom je živý, jiní - že je neživý. V zapadlých koutech internetu dokonce existuje verze, že strom roste v Indii a podoby zvířat se na něm objevily zázrakem bez lidského zásahu. Abychom objasnili všechny problémy, podívejme se na tiskovou zprávu Disney:
Strom života, navržený tak, aby ztělesňoval propojení veškerého života na planetě, je výsledkem práce více než 12 řemeslníků, kteří vytvořili 325 vyřezávaných figurek zvířat. Strom je zcela umělý. Ocelová konstrukce podpírající strom byla vyvinuta podle stejného principu, jaký se používá při stavbě pobřežních ropných plošin. „Nejtěžší částí práce při vytváření figurek bylo najít rovnováhu mezi tvarem zvířete a tvarem stromu,“ říká Zsolt Hormay, hlavní sochař a designér z Budapešti, v jehož týmu byli tři indiánští řemeslníci z Francie, Irska, Indianapolis a Střední Florida. Pro dosažení efektu plynulého přechodu jedné postavy do druhé byla vnější část kmene, ze které byly postavy vyrobeny, zpracována mimo park. Dále byl celý kmen rozdělen na 10 velkých segmentů a převezen na staveniště před park. Tam se segmenty spárovaly a jeřábem převezly na aktuální místo stromu, kde byly všechny dílky znovu složeny do jednoho dílku jako skládačka.
Stavba stromu života:
Tajemství iluze „dřevnatosti“ kmene a kůry je v talentovaném zbarvení vnější části stromu pomocí mnoha odstínů hnědé a zelené. Každý list byl k větvím připevněn ručně, výsledkem bylo více než 103 000 listů různých barev a také čtyř tvarů a velikostí.
Celkově trvala stavba stromu přes 18 měsíců a dokončení exteriéru stromu trvalo týmu 1000 lidí.
Procházkou po stezce kolem spleti kořenů stromů mohou návštěvníci najít vchod do mohutného kmene a objevit 3D kino s kapacitou 430 míst. Vstup mezi kořeny lze vidět sledováním videoprohlídky kolem Stromu života:
„Strom života je technologický zázrak, ale zároveň je symbolem krásy, rozmanitosti a nádhery divoké zvěře na zemi,“ říká Joe Rhode, viceprezident pro modelování a hlavní designér parku. "Chceme, abyste se na to dívali s úžasem a úžasem a pak přenesli tento pocit do skutečného světa zvířat."
Noční pohled na Strom života:
