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Darwin schlug vor, dass alle Arten von einem einzigen gemeinsamen Vorfahren abstammen und dass dieser Prozess über Äonen hinweg nahezu unzählige Verzweigungsereignisse mit sich brachte. Rückwärts betrachtet bedeutet dies, dass eine Analyse aller lebenden Arten einen "Stammbaum" des Lebens liefern sollte, der beispielsweise zeigt, wie alle Affen miteinander verwandt sind und wie die Affen in den breiteren Säugetierbaum von passen Leben, und wie die Säugetiere als Ast auf den Wirbeltierbaum des Lebens passen, und so weiter.
Dies ist natürlich eines der Hauptthemen, an denen Wissenschaftler seit Darwin gearbeitet haben: zuerst das physische Erscheinungsbild lebender Tiere und Fossilien und später die Verwendung von DNA. Mit DNA wird es jedoch schwieriger, die Details des Lebensbaums zu enträtseln, je weiter Sie in der Zeit zurückschauen. Dies liegt daran, dass sich Teile des DNA-Codes im Laufe der Zeit zufällig in einen früheren Code ändern können, was die Situation verwirrt. Dies kann überwunden werden, indem eine sehr große Datenmenge und viel Computerleistung verwendet und einige leistungsfähige Theorien angewendet werden.
Ein internationales Forscherteam hat soeben eine Studie über frühe Bilaterianer (bilateral symmetrische Tiere wie Menschen, Fische und Würmer) veröffentlicht, die eine langjährige Frage in der Biologie löst: Wo setzen wir in den evolutionären Baum des Lebens ein bestimmtes? Gruppe von Würmern namens Acoelomorpha?
Diese sehr kleinen Plattwürmer ähneln in vielerlei Hinsicht den bilateralen Tieren, es fehlen jedoch einige der wichtigsten Merkmale, die bilaterale Tiere aufweisen, wie z. B. ein Darm. Alle bilateralen Tiere haben einen Darm, der mit einem bestimmten Zelltyp ausgekleidet ist, der die Verdauung erleichtert. Acoelomorpha, ein ganzer Stamm mit etwa 350 Arten, "verdaut" Lebensmittel auf eine ganz andere Art und Weise. Einige Arten nehmen Nahrung über den Mund in ihren Körper auf, aber diese Nahrung gelangt nicht in den Darm. Stattdessen gelangen Lebensmittelstücke in einen Sack voller Spezialzellen, die dann Lebensmittelstücke umgeben. Das Essen wird dann in den Zellen abgebaut. Bei einigen Arten gibt es nicht einmal einen Platz für das Futter, obwohl es einen Mund gibt. Bei diesen Arten wird das Futter mehr oder weniger zwischen die Körperzellen des Organismus geschoben und dort verdaut.
Aufgrund des Fehlens einiger der Hauptmerkmale anderer bilateraler Tiere war es schwierig, diese Kreaturen mit Sicherheit auf den Baum des Lebens zu setzen, und so wurde dieser Zweig im Laufe der Jahre hin und wieder von einem Ort zum anderen bewegt.
Casey Dunn von der Brown University und 16 Kollegen aus der ganzen Welt behaupten, dass sie Acoelomorpha endlich dort veredelt haben, wo es auf den Baum des Lebens gehört. Unter Verwendung einer detaillierten und umfassenden DNA-Analyse haben sie Acoelomorpha direkt außerhalb der anderen bilateralen Tiere platziert, als eine Schwesterklade aller anderen Bilaterianer (aber immer noch innerhalb der bliaterianischen Gruppe).
Dies ist aus verschiedenen Gründen wichtig, außer um Acoelomorpha an seinen richtigen Platz zu bringen.
Zum einen platziert es die erste Spaltung der Bilaterianer an der richtigen Stelle. Dies ermöglicht wiederum eine bessere Rekonstruktion des letzten gemeinsamen Vorfahren der Bilaterianer. Die Rekonstruktion des letzten gemeinsamen Vorfahren einer Gruppe von Arten ist sehr wichtig, da Unterschiede zwischen diesem Vorfahren und allen nachfolgenden Arten evolutionäre Ereignisse (oder Ereignissequenzen) darstellen. Zum Beispiel fehlt es Acoelomorpha an einem mit speziellen Zellen ausgekleideten Darm, an zwei Geschlechtern, an Sperma mit zwei Schwänzen anstelle von einem und an Muskelgewebe, das sich von späteren Bilateriern unterscheidet. Eine der besten Möglichkeiten, die Entwicklung der Schlüsselmerkmale des bilateralen Darms, der sexuellen Fortpflanzung und der Muskeln zu verstehen, besteht darin, die frühen Formen dieser Anpassungen, wie sie von Acoelomorpha dargestellt werden, direkt mit den späteren Formen zu vergleichen.
Dieser Befund könnte auch etwas Wichtiges über die Entwicklung der frühen bilateralen Tiere aussagen. Wenn bestätigt werden kann, dass Acoelomorpha damals tatsächlich als darmfrei existierte, wenn die heute bekannte Methode zur Umhüllung des Futters angewendet wird, deutet dies darauf hin, dass ein entscheidendes evolutionäres Ereignis am Ursprung bilateraler Tiere möglicherweise mit a zusammenhängt Änderung der Verwendung von Nahrungsmitteln als Energiequelle. Es könnte sein, dass die Erfindung des bilateralen Darms der eigentliche Grund für ihren evolutionären Erfolg ist.
Es ist möglich, dass diese seltsame, darmfreie Form der Verdauung oder eines der anderen Merkmale, die nur bei Acoelomorpha vorkommen, sich in dieser Gruppe schon früh in der Geschichte von Acoelomorha entwickelt hat. Die bloße Tatsache, dass ein Merkmal bei einer Tierart einfacher ist als bei einer anderen, garantiert nicht, dass es die Ahnenform darstellt. (Zum Beispiel fehlt Bandwürmern so ziemlich das Gehirn, sie haben sich jedoch aus Vorfahren entwickelt, die hirnähnliche Strukturen hatten.) Eine zusätzliche Analyse wäre erforderlich, um zum Beispiel sicherer zu machen, dass diese Verdauungsmethode die ursprüngliche, vor-bilaterale (vor-bilaterale) Form darstellt -gut) anpassung. Aber wahrscheinlich schon.
Die Arbeit wurde in den Proceedings der Royal Society B veröffentlicht.
