A maioria de nossas árvores evolutivas pode estar errada

De acordo com as árvores filogenéticas moleculares, os musaranhos elefantes estão mais intimamente relacionados aos elefantes do que aos musaranhos.

Uma árvore evolutiva, ou árvore filogenética, é um diagrama de ramificação que mostra as relações evolutivas entre diferentes espécies biológicas com base em semelhanças e diferenças em suas características. Historicamente, isso foi feito usando suas características físicas – as semelhanças e diferenças na anatomia de diferentes espécies.

No entanto, os avanços na tecnologia genética estão agora permitindo que os biólogos usem dados genéticos para decifrar as relações evolutivas. De acordo com um novo estudo, os cientistas descobriram que os dados moleculares levam a resultados muito diferentes, às vezes derrubando séculos de trabalho científico na classificação de espécies por características físicas.

Uma nova pesquisa liderada por cientistas do Milner Center for Evolution da Universidade de Bath sugere que definir as árvores evolutivas dos organismos comparando a anatomia em vez da sequência genética é enganosa. O estudo publicado na revista Biologia da comunicação Em 31 de maio de 2022, mostra que muitas vezes precisamos derrubar séculos de trabalho acadêmico que vem classificando os seres vivos de acordo com sua forma.

“Isso significa que a evolução convergente tem nos enganado – até mesmo os biólogos e anatomistas evolucionários mais inteligentes – por mais de 100 anos!” – Matthew Wells

Desde Darwin e seus contemporâneos no século 19, os biólogos têm tentado reconstruir as “árvores genealógicas” dos animais examinando cuidadosamente as diferenças em sua anatomia e estrutura (morfologia).

No entanto, com o desenvolvimento de tecnologias de sequenciamento genético rápido, os biólogos agora são capazes de usar dados genéticos (moleculares) para ajudar a reunir as relações evolutivas das espécies de forma muito rápida e barata, muitas vezes provando que os organismos que antes pensávamos intimamente relacionados pertencem à Realidade a um conjunto completamente diferente de galhos de árvores.

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Pela primeira vez, cientistas em Bath compararam árvores filogenéticas baseadas na morfologia com aquelas baseadas em dados moleculares e as plotaram de acordo com a localização geográfica.

Eles descobriram que os animais agrupados por árvores moleculares viviam mais próximos geograficamente do que os animais agrupados usando árvores morfológicas.

“Acontece que muitas de nossas árvores evolutivas estão erradas”, disse Matthew Wells, professor de paleobiologia evolutiva do Milner Center for Evolution da Universidade de Bath.

“Por mais de cem anos, classificamos os organismos de acordo com sua forma e agrupados anatomicamente, mas os dados moleculares geralmente contam uma história um pouco diferente.

“Nosso estudo prova estatisticamente que, se você construir uma árvore evolutiva de animais com base em seus dados moleculares, ela geralmente se encaixa melhor em sua distribuição geográfica.

“O lugar onde as coisas vivem – sua biogeografia – é uma importante fonte de evidência evolutiva que era familiar a Darwin e seus contemporâneos.

“Por exemplo, musaranhos jovens, peles de porco, elefantes, toupeiras douradas e peixes-boi nadadores vêm todos do mesmo grande ramo da evolução dos mamíferos – apesar de parecerem muito diferentes uns dos outros (e viverem de maneiras completamente diferentes).

“As Árvores Moleculares os juntaram em um grupo chamado Afrotheria, ou assim chamado porque todos eles vêm do continente africano, então o grupo combina com a biogeografia.”

Tigre Elefante Molecular Evolutivo

As árvores filogenéticas moleculares mostram que os musaranhos-elefante estão mais intimamente relacionados aos elefantes do que aos musaranhos. Crédito: Danny Ye

O estudo descobriu que a evolução convergente – quando uma característica evolui separadamente em dois grupos de organismos geneticamente não relacionados – é mais comum do que os biólogos pensavam anteriormente.

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O professor Wells disse: “Já temos muitos exemplos famosos de evolução convergente, como o voo que evolui separadamente em pássaros, morcegos e insetos, ou os complexos olhos de câmera que evoluem separadamente em lulas e humanos.

“Mas agora, com os dados moleculares, podemos ver que a evolução convergente está acontecendo o tempo todo – coisas que pensávamos estar intimamente relacionadas geralmente estão distantes na árvore da vida.

“As pessoas que ganham a vida como imitadores geralmente não se identificam com a celebridade que estão representando, e as pessoas dentro de uma família nem sempre são parecidas – é o mesmo com as árvores evolutivas também.

“Isso prova que a evolução continua reinventando as coisas, apresentando uma solução semelhante cada vez que o problema é encontrado em um ramo diferente da árvore da evolução.

“Isso significa que a evolução convergente tem nos enganado – até mesmo os biólogos e anatomistas evolucionários mais inteligentes – por mais de 100 anos!”

Jack Auston, pesquisador associado e primeiro autor do artigo disse: “A ideia de que a biogeografia pode refletir a história evolutiva foi uma grande parte do que levou Darwin a desenvolver sua teoria da evolução através da seleção natural, então é muito surpreendente que não tenha sido visto como um método muito simples.[{” 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.”

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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

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