Toate speciile de pe Pământ, atât cele vii, cât și cele dispărute, sunt înrudite. Știm acest lucru datorită unui instrument biologic numit arborele vieții. Acest „copac” ia forma unei diagrame care cartografiază relațiile dintre plante, animale și alte organisme. „Trunchiul” său se bifurcă succesiv în milioane de „ramuri” din ce în ce mai complicate, fiecare dintre acestea reprezentând o nouă componentă a vieții.
Originile acestei metafore biologice sunt greu de urmărit, deoarece oamenii de știință de-a lungul istoriei au încercat să descrie vizual relațiile dintre organisme în diagrame în stil arbore. Dar majoritatea oamenilor de știință îi atribuie lui Charles Darwin începutul modern al copacului.
„Cel mai mare lucru cu Darwin este că are un mecanism prin care apar de fapt diferitele ramuri”, a spus Ian Barnesun biolog evoluționist molecular la Muzeul de Istorie Naturală din Regatul Unit. Acest mecanism, desigur, este evoluţiea spus Barnes pentru Live Science.
Înrudit: Caietele furate de „arborele vieții” lui Charles Darwin au revenit după 20 de ani
Potrivit lui Darwin, toată viața de pe pământ își are originea dintr-un singur strămoș: în deceniile viitoare, cercetările vor continua pentru a arăta că a existat probabil un „ultimul strămoș comun universal” (LUCA) — o celulă care a existat cu aproximativ 4,2 miliarde de ani în urmă, din care a evoluat toată viața de pe Pământ. Astăzi, LUCA reprezintă baza groasă a copacului, iar din această fundație, copacul se împarte în trei ramuri puternice. „Primul tău grupurile de pornire ar fi Bacteria, Eukarya și Archaea”, a spus Barnes – cele trei domenii primare ale vieții.
Dacă urmărim de la crengile mai fine până la ramurile mai groase ale copacului, ne arată cum toată viața de pe Pământ este conectată și cât de apropiate sau îndepărtate sunt acele relații, a explicat Barnes. Cu cât sunt mai puține ramuri între două specii, cu atât sunt mai strâns înrudite.
Cu toate acestea, „copacul nu este un lucru imuabil, static”, a adăugat Barnes. Din punct de vedere istoric, oamenii de știință au bazat arborele vieții pe observații minuțioase ale diferențelor fizice dintre lucrurile vii, deoarece era singurul instrument pe care îl aveau pentru a determina cât de strâns legate erau organismele. Dar acum, avem analiza ADN-ului, care poate dezvălui cât de mult material genetic au în comun două organisme și, prin urmare, în multe cazuri poate arăta mai concludent cât de strânsă este relația lor.
Fiecare ramură a copacului semnifică împărțirea unui strămoș comun în doi sau mai mulți descendenți – un proces alimentat de selecția naturală. Luați Eukarya, de exemplu. Această ramură uriașă include toată viața multicelulară. De-a lungul a milioane de ani, se împarte în linii evolutive distincte cunoscute sub numele de cladele. O cladă cuprinde un strămoș și toți descendenții care provin din ea.
Eukarya include trei clade familiare: plante, ciuperci și animale. În urma cladei animale, care este definită ca un „regat”, există un punct în copac în care se formează două noi clade din divergența animalelor în nevertebrate (cele fără coloană vertebrală) și vertebrate (cele cu coloană vertebrală). Grupul Vertebrata se ramifică apoi în mai multe clade proprii, inclusiv mamifere. Din această clasă, prin ramificarea succesivă de-a lungul a milioane de ani, specia noastră, Homo sapiensa apărut în cele din urmă.
De fapt, analiza ADN-ului a arătat că relațiile fundamentale care au fost reprezentate istoric pe copac sunt surprinzător de exacte. Dar instrumentele noastre moderne au redesenat și conexiunile pe unele ramuri. „Chiar și acum, dacă generăm mai multe date de secvență ADN sau le analizăm într-un mod diferit, schimbăm relațiile din arbore”, a spus Barnes.
În ciuda acestor schimbări continue, arborele vieții rămâne un instrument extrem de util, a adăugat el. Dezvăluind relațiile dintre specii, arborele vieții a ajutat oamenii de știință identifica noi candidați pentru tratamente farmaceutice, de exemplu. Privirea copacului poate dezvălui, de asemenea, modul în care viața a scăzut și s-a scurs de-a lungul timpului, precum și ne poate permite să comparăm ratele istorice de dispariție cu cele de astăzi și să înțelegem cauzele lor, a spus Barnes.
„Nu este doar un desen animat al relațiilor dintre organisme, care ar fi destul de util în sine”, a adăugat el. „Dar mai ales odată ce putem pune o scală de timp asupra lucrurilor, acesta devine de fapt un instrument analitic.”