Co to jest filogeneza i czemu służy?!

Z pewnością w pewnym momencie swojego życie stworzyłaś(-eś) drzewo genealogiczne – zapewne w szkole. Próbując je narysować, badaliśmy, skąd pochodzą nasi przodkowie. Albo, na przykład, dlaczego mamy brązowe oczy, skoro nasz dziadek miał niebieskie oczy. Wszystko to prowadzi nas do pytania, które zadajemy sobie w tym artykule: co to jest filogeneza?

Innymi słowy, co się dzieje, gdy zamiast tworzyć drzewo genealogiczne, naukowcy próbują rozszyfrować ewolucyjną ścieżkę gatunku? Jaką dyscyplinę naukową powinniśmy wziąć pod uwagę, jeśli chcemy znaleźć pierwszą żywą istotę, która zamieszkała na planecie?

W tym artykule powiemy Ci, co wspólnego mają ze sobą drzewa genealogiczne, niebieskie oczy i groszek Mendla. Chcesz dowiedzieć się więcej? Czytaj dalej!

Co to jest filogeneza?

Filogeneza to gałąź biologii ewolucyjnej, która bada pochodzenie życia, to znaczy związek pokrewieństwa między gatunkami w trakcie ewolucji. Celem jest zbudowanie drzewa filogenetycznego, które ma wskazać, kto jest przodkiem określonego gatunku.

Słowo to zostało wymyślone przez niemieckiego przyrodnika i filozofa Ernsta Haeckela pod koniec XIX wieku.

Jak wiemy, ewolucja jest tak powolnym procesem, a żadna jednostka nie żyje wystarczająco długo, aby zobaczyć ją na własne oczy. Dziś powszechnie twierdzi się, że ptaki są potomkami dinozaurów, ale jak doszliśmy do tego wniosku? Istnieją dwie główne metody określania filogenezy gatunku. Są to:

• Filogenetyka morfologiczna – bada relacje między żywymi istotami za pomocą podobieństw w ich morfologii. Szczególnie przydatne jest znalezienie zbieżności między skamieniałymi i współczesnymi gatunkami.
• Filogenetyka molekularna – próbuje określić relacje między gatunkami poprzez badanie DNA, RNA i białek. Kiedy sekwencja nukleotydów i aminokwasów dwóch gatunków jest wystarczająco podobna, uważa się, że mają one wspólnego przodka.

Filogeneza człowieka

Ile razy słyszeliśmy, że pochodzimy od małp? Człowiek, który jako pierwszy zapytał, czym jest filogeneza i jak ją zastosować, za jeden z głównych tematów uznał swój gatunek. Wydaje się jednak, że niezależnie od tego, jak bardzo jesteśmy podobni do małp człekokształtnych, nasze pochodzenie nie jest takie samo.

Nie odkryliśmy jeszcze odpowiedzi na pytanie o nasze pochodzenie: kiedy ludzie zaczęli być ludźmi? Chris Stringer, jeden z najbardziej znanych antropologów w Wielkiej Brytanii, poświęcił swoją naukową karierę, próbując odpowiedzieć na to pytanie.

Stringer jest jednym z najbardziej zagorzałych obrońców teorii, że gatunek ludzki, jaki znamy, pochodzi z kontynentu afrykańskiego. Według niego praczłowiek migrował do Europy i Azji, stopniowo zastępując żyjące w tych regionach hominidy, takie jak Homo erectus i Homo neanderthalensis.

Istnieją trzy dowody na poparcie tej hipotezy:

1. Markery genetyczne badane przez paleontologów różnią się znacznie bardziej u rodowego afrykańskiego gatunku. Ta zmienność genetyczna zmniejsza się, gdy oddalamy się od Afryki.
2. W drzewach filogenetycznych separacja między afrykańskimi i nieafrykańskimi gatunkami ludzkimi jest najstarszą, jaką znamy.
3. Ponadto badania ujawniają, że czas separacji tych dwóch gatunków zbiega się z szacowanymi datami początków Homo sapiens.

Jednak starożytna teoria, że Homo erectus i Homo neanderthalensis zostali wygnani ze swoich ziem, straciła na sile po znalezieniu dowodów na krzyżówki między gatunkami. Najnowsze badania DNA pokazują, że rzeczywiście dziedziczymy cechy tych dwóch gatunków.

Drzewo życia

Nawet jeśli filogeneza jako taka narodziła się wraz z Haeckelem, to Karol Darwin był tym, który pierwszy wprowadził koncepcję ewolucji w swoich badaniach nad zmianami adaptacyjnymi w morfologii różnych gatunków.

Ostatecznym celem filogenezy jest zatem ukończenie drzewa życia – ścieżki filogenetycznej wszystkich gatunków obecnych na planecie Ziemia. Jego korzeniem byłby pierwotny gatunek, z którego wszyscy pochodzimy, a ostatnie gałęzie stanowiłby obecny gatunek.

Kto zatem zajmuje według obecnej wiedzy miejsce ostatniego powszechnego wspólnego przodka? Stanowisko LUCA – czyli Last Universal Common Ancestor – najczęściej zajmują sinice. Inne teorie głoszą, że będąc królestwem dla samej siebie – ani zwierzęciem, ani rośliną – najstarszą istotą jest gąbka morska, która żyje na Ziemi od ponad 750 000 lat.

Wszystko to stawia nas przed jasnym pytaniem: kto będzie następnym LUCA? Czy kiedykolwiek dotrzemy do korzeni naszego istnienia? Możemy mieć tylko nadzieję, że pożyjemy wystarczająco długo, aby się tego dowiedzieć.