'n Skandeer-elektronmikroskopiebeeld van 'n Kamptozoa, 'n klein ongewerwelde waterdier. Krediet: Dr. Natalia Shunatova. Krediet: Dr. Natalia Shunatova
Navorsing dui daarop dat die Kamptozoa- en Bryozoa-filums vinniger skeur as wat voorheen geglo is.
Kamptozoa en Bryozoa is twee filums van klein ongewerwelde waterdiere. Hulle is verwant aan slakke en mossels (weekdiere), borselwurms, erdwurms en bloedsuiers (annelide), sowel as lintwurms (nemertea). Evolusionêre bioloë is lank reeds verward oor hul presiese plek op die boom van die lewe en hoe nou verwant hierdie ander spesies aan hulle is. Vorige navorsing het gereeld hul plek verskuif.
Verder, ten spyte van die feit dat daar eens gedink is dat Kamptozoa en Bryozoa in een groep hoort, is hulle later geskei weens hul voorkoms en anatomie. Nou, navorsers van die Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST), saam met medewerkers van die St. Petersburg Universiteit en Tsukuba Universiteit, het getoon dat die twee filums vroeër van weekdiere en wurms geskei het as wat vorige studies voorgestel het, en dus vorm hulle in werklikheid 'n afsonderlike groep. Hierdie ontdekking is moontlik gemaak deur die gebruik van die nuutste opeenvolgingstegnologie en kragtige berekeningsanalise.
"Ons het getoon dat deur gebruik te maak van hoë-gehalte transkriptomiese data, ons 'n langdurige vraag tot die beste van ons huidige tegnieke kan beantwoord," sê dr. Konstantin Khalturin, personeelwetenskaplike in OIST se Mariene Genomika-eenheid en eerste skrywer van die gepubliseerde artikel. in Wetenskap vooruitgang.
Dr. Konstantin Khalturin en professor Nori Satoh is twee van die navorsers wat by hierdie studie betrokke is. Krediet: OIST
’n Genoom is die volledige stel genetiese inligting wat in elke sel gevind word. Dit word onderverdeel in gene. Hierdie gene bestaan uit DNA basispare en elke geen bevat die instruksies wat nodig is om 'n proteïen te skep en lei dus tot die behoorlike versorging en instandhouding van 'n sel. Vir die instruksies om uitgevoer te word, moet die DNS eers in getranskribeer word RNA. 'n Transkripsie is die resultaat hiervan, soos die weerkaatsing van 'n genoom, maar geskryf in RNA-basispare eerder as DNA.
Hierdie genetiese inligting verskil tussen spesies. Diegene wat nou verwant is, het baie soortgelyke genetiese inligting, terwyl 'n groter evolusionêre afstand meer genetiese verskille tot gevolg het. Deur hierdie data te gebruik, het navorsers ons kennis van diere-evolusie verbeter, maar sommige vrae blyk steeds moeilik te beantwoord.
Aangesien Kamptozoa en Bryozoa nou verwant is aan weekdiere, annelide en nemertea, kan klein foute in die datastel, of ontbrekende data, lei tot 'n verkeerde plasing op die evolusionêre boom. Verder, terwyl jy hierdie klein diertjies versamel, is dit maklik om ander organismes op te tel, soos alge, wat die monster besoedel. Dr. Khalturin het uitgelig dat hulle versigtig was om kontaminasie te vermy en het later hul datastel vir RNA van alge en klein diere gekeur om enige wat van hulle afkomstig was, te verwyder.
Die evolusionêre verwantskappe van Kamptozoa en Bryozoa en hul plek op die boom van die lewe is in hierdie nuwe studie onthul. Die studie het bevind dat hulle vroeër as wat verwag is van weekdiere en wurms skei en dat hulle deel is van 'n duidelike groep, genaamd Polyzo. Krediet: OIST
In totaal het die navorsers die transkripsie van vier spesies van Kamptozoa en twee spesies van Bryozoa opeenvolgende, maar tot 'n baie hoër kwaliteit vlak as wat voorheen bereik is. Terwyl vorige datastelle volledigheid van 20-60% gehad het, was die transkripsievoltooidheid in hierdie studie meer as 96%.
Deur hierdie transkriptome te gebruik, het hulle proteïene voorspel en dit vergelyk met soortgelyke data van 31 ander spesies, waarvan sommige nou verwant was aan Kamptozoa en Bryozoa, soos mossels en borselwurms, en ander wat meer ver was, soos paddas, seesterre, insekte , en jellievisse. Die datastelle van hoë gehalte het beteken dat hulle baie verskillende gene en proteïene gelyktydig kon vergelyk. Dr Khalturin het die kragtige berekeningsvermoëns gekrediteer waartoe die navorsers by OIST toegang kon kry.
"Ons hoofbevinding is dat die twee filums bymekaar hoort," het dr. Khalturin gesê. “Hierdie resultaat is oorspronklik in die 19de eeu voorgestel deur bioloë wat diere gegroepeer het op grond van hoe hulle gelyk het.”
Terwyl Dr. Khalturin verklaar het dat hierdie vraag nou tot die beste beskikbare vermoë beantwoord is, het hy ook beklemtoon dat die datastel ander fundamentele evolusionêre vrae kan beantwoord—soos die meer presiese ligging van weekdiere en annelide op die boom van die lewe, en hoe lewe gediversifiseer.
Verwysing: "Polyzoa is terug: Die effek van volledige geenstelle op die plasing van Ectoprocta en Entoproc" deur Konstantin Khalturin, Natalia Shunatova, Sergei Shchenkov, Yasunori Sasakura, Mayumi Kawamitsu en Noriyuki Satoh, 1 Julie 2022, Wetenskap vooruitgang.
DOI: 10.1126/sciadv.abo4400
