Grupa z najprostszymi zwierzętami na świecie – maleńkimi formami życia przypominającymi kropelki bez narządów i zaledwie kilkoma typami komórek – w końcu ma rozbudowane drzewo genealogiczne zbudowane przez grupę badawczą kierowaną przez American Museum of Natural History, St. Francis College i Uniwersytet Medycyny Weterynaryjnej w Hanowerze. Badanie ma miejsce ponad 100 lat po odkryciu tych ameboidalnych zwierząt zwanych placozoanami i stanowi pierwszy – i potencjalnie jedyny – czas w XXI wieku, kiedy skonstruowano szkieletową taksonomię Linneusza dla całej gromady zwierząt. Opublikowane dzisiaj w czasopiśmie Frontiers in Ecology and Evolution badania opierają się na składzie genetycznym – obecności i braku genów – a nie zewnętrznym wyglądzie fizycznym, który jest tradycyjnie używany do klasyfikowania organizmów.
„Placozoany wyglądają jak maleńkie, zmiennokształtne dyski – w zasadzie są naleśnikiem świata zwierząt” – powiedział współautor badania, Michael Tessler, pracownik naukowy w Muzeum i adiunkt w St. Francis College. „Dla taksonomisty patrzącego przez mikroskop, nawet potężny, prawie nie ma cech, które można by je porównać i rozróżnić. Jednak pomimo tego, że większość z nich wygląda prawie dokładnie tak samo, wiemy, że na poziomie genetycznym istnieją bardzo różne linie rodowe ”.
Pierwszy gatunek placozoa został opisany w 1883 roku, a Placozoa pozostawał „typem jednego”, dopóki badania DNA przeprowadzone w ciągu ostatnich 20 lat nie ujawniły, że zawiera on wiele linii. Większość placozoanów, które na ogół żyją w wodach tropikalnych i subtropikalnych na całym świecie, ma mniej więcej wielkość ziarnka piasku, a ich struktury przypominają włosy, które pozwalają im się poruszać. „Po dziesięcioleciach zawirowań ta najbardziej ekscytująca gromada w końcu zyskała uwagę, na jaką zasługuje” – powiedział starszy autor Bernd Schierwater, profesor Uniwersytetu Medycyny Weterynaryjnej w Hanowerze.
„Chcieliśmy poznać relacje w obrębie tej starożytnej grupy zwierząt i jej miejsce na drzewie życia” – powiedział współautor Johannes Neumann, niedawny doktorant z Richard Gilder Graduate School w Muzeum. „Ludzie spekulowali na ten temat od dziesięcioleci, ale teraz, patrząc na różnice między placozoanami na poziomie molekularnym, jesteśmy w stanie namalować jasny obraz tego, jak te zwierzęta są ze sobą spokrewnione”.
Naukowcy wykorzystali metodę zwaną morfologią molekularną – wykorzystującą różnice w sekwencjach DNA i innych cechach molekularnych – do dokonania klasyfikacji. W ten sposób stworzyli podstawową taksonomię: dwie nowe klasy, cztery rzędy, trzy rodziny, jeden rodzaj i jeden gatunek. Ich badania sugerują również, że placozoany są najbliżej spokrewnione z parzydełkowcami (grupa zwierząt wodnych, w tym meduzy, koralowce i ukwiały) i zwierzętami dwustronnymi (zwierzętami, które mają lewą i prawą stronę, jak owady i ludzie).
„Osobiście zbierałem placozoany na sześciu kontynentach przez prawie 10 lat, wykonywałem na nich prace laboratoryjne i bioinformatyczne, ale dotarcie do tej ekscytującej pierwszej klasyfikacji dla tego tajemniczego typu zajęło dziesięciolecia wysiłków wielu kolegów” – powiedział Neumann. . „Właśnie dlatego nazywamy nasz nowo opisany gatunek Cladtertia collaboinventa, co oznacza„ odkryty we współpracy ”.
Autorzy sugerują, że to badanie może służyć jako szablon do ponownego przyjrzenia się systematyce innych organizmów, które wyglądają bardzo podobnie, takich jak bakterie, grzyby, protisty i pasożyty. Tessler jest także głównym autorem drugiego artykułu opublikowanego w Frontiers in Ecology and Evolution, który przedstawia argumenty za morfologią molekularną w innych grupach organizmów, które mają niewiele wyróżniających się cech wizualnych, ale są zróżnicowane genetycznie.
„Czyste tablice taksonomiczne są problematyczne. Bez nazw komunikacja jest utrudniona, a postęp naukowy spowolniony” – powiedział Tessler. „Sugerujemy, że morfologia cząsteczek, takich jak białka – które mają charakterystyczne struktury – nie powinna być uważana za coś mniej niż tradycyjna morfologia”.
Inni autorzy to Kai Kamm i Hans-Jürgen Osigus, Uniwersytet Medycyny Weterynaryjnej w Hanowerze; Gil Eshel, Uniwersytet Nowojorski; Apurva Narechania i Rob DeSalle, Amerykańskie Muzeum Historii Naturalnej; Spencer Galen, Uniwersytet w Scranton; i John Burns, Bigelow Laboratory for Ocean Sciences.
Wsparcie dla tej pracy zostało częściowo zapewnione przez grant Departamentu Energii, Badań Biologicznych i Środowiskowych USA nr DE-SC0014377; Niemiecka Centrala Wymiany Akademickiej (DAAD); numer grantu US National Science Foundation OIA-1826734; oraz Studienstiftung des deutschen Volkes.
O AMERYKAŃSKIM MUZEUM HISTORII NATURALNEJ (AMNH)
Amerykańskie Muzeum Historii Naturalnej, założone w 1869 roku, jest jedną z najwybitniejszych instytucji naukowych, edukacyjnych i kulturalnych na świecie. Muzeum obejmuje ponad 40 stałych sal wystawowych i galerii na wystawy czasowe, Rose Center for Earth and Space i Hayden Planetarium oraz Centrum Nauki, Edukacji i Innowacji Richarda Gildera, które zostanie otwarte w lutym 2023 r. Naukowcy muzeum czerpią z światowej klasy stała kolekcja ponad 34 milionów okazów i artefaktów, z których niektóre mają miliardy lat, oraz jedna z największych bibliotek historii naturalnej na świecie. Poprzez swoją Szkołę podyplomową Richarda Gildera Muzeum przyznaje tytuł doktora. stopień naukowy z biologii porównawczej i stopień Master of Arts in Teaching (MAT), jedyne takie niezależne programy dające stopnie naukowe w jakimkolwiek muzeum w Stanach Zjednoczonych. Witryna internetowa Muzeum, cyfrowe filmy i aplikacje na urządzenia mobilne udostępniają jego kolekcje, wystawy i programy edukacyjne milionom ludzi na całym świecie. Odwiedź stronę amnh.org, aby uzyskać więcej informacji.