Гребневики отделились от остальных животных раньше губок

Существует две гипотезы относительно ранней эволюции животного царства. Согласно одной из них, первыми от всех остальных животных отделились губки; согласно второй – гребневики. Двусторонне-симметричные животные, пластинчатые и стрекающие формируют монофилетическую группу Parahoxozoa, однако положение губок и гребневиков относительно этой группы до сих пор оставалось спорным. Имеющиеся на данный момент анатомические, генетические и скудные палеонтологические данные не дают однозначного ответа на вопрос, какая из двух указанных гипотез верна. Коллектив ученых из США и Австрии применил специальный метод анализа геномов животных и показал, что первыми отделились гребневики. Исследование опубликовано в Nature.

Авторы работы предложили использовать для анализа синтению – хромосомное сцепление между двумя генами, не учитывающее их порядок. Гены, объединенные в группы синтении, передаются в ходе эволюции, однако синтенные группы могут подвергаться перестройкам, причем некоторые из них необратимы. Например, если в результате транслокации две различные синтенные группы окажутся внутри одной хромосомы, то внутрихромосомные перестройки могут разрушить исходные группы. Таким образом, по исчезновению предковых синтенных групп можно отслеживать эволюцию групп живых организмов.

Чтобы можно было определить, какие синтенные группы являются предковыми в случае животных, ученые получили полногеномные последовательности для некоторых одноклеточных эукариот, таких как близкие к животным хоанофлагелляты, а также представителей клад Filasterea и Ichthyosporea. Далее ученые провели сравнение синтенных групп между указанными протистами и многоклеточными из числа губок, гребневиков, пластинчатых и двусторонне-симметричных животных.

Анализ синтенных групп убедительно показал, что гребневики обладают теми же паттернами сцепления некоторых генов, что и включенные в исследование одноклеточные эукариоты. В то же время двусторонне-симметричные животные, губки и пластинчатые не обладают исходными синтенными группами, зато их объединяют другие синтенные группы, которые появились в ходе древних хромосомных перестроек. В то же время альтернативную гипотезу, согласно которой губки первыми отделились от всех остальных животных, анализ синтенных групп не подтвердил. Авторы подчеркивают, что проведенный анализ указывает на следы необратимых синтенных перестроек, которые происходили в общей для губок, стрекающих и билатерий предковой линии.

Авторы отмечают, что, хотя животные и одноклеточные эукариоты разошлись более 800 миллионов лет назад, сохранились синтенные группы, характерные для обеих групп организмов. Исходя из полученных данных, исследователи предлагают объединить всех животных, за исключением гребневиков, в группу Myriazoa.

Эволюция наземных растений сопровождалась активным горизонтальным переносом генов