Результаты исследований, опубликованные в «Молекулярной филогенетике и эволюции», описывают, как новый метод генетического секвенирования под названием «Ультраконсервированные элементы» (UCE) позволяет выявить ближайших родственников черепах в животном мире. Новое генетическое дерево использует огромное количество данных, чтобы опровергнуть представление о том, что черепахи наиболее тесно связаны с ящерицами и змеями.
Вместо этого авторы помещают черепах в недавно названную группу «Archelosauria» вместе с их ближайшими родственниками: птицами, крокодилами и динозаврами. Ученые подозревают, что новая группа будет самой большой группой позвоночных, получившей когда-либо новое научное название.Техника UCE, используемая в высокотехнологичных лабораториях, позволила ученым выйти за рамки многолетних спекуляций и поместить группу архелозавров на законное место на древе жизни рептилий.
UCE доступен с 2012 года, но ученые только начинают использовать его потенциал для генерации огромных объемов генетических данных по позвоночным животным.«Назвать это захватывающей новой эрой технологии секвенирования — значит ничего не сказать», — говорит Брайан Симисон, доктор философии, директор Центра сравнительной геномики Академии (CCG), который проанализировал огромное количество данных исследования.
CCG — это современный объект, состоящий из лаборатории секвенирования, сбора замороженной ДНК и вычислительных ресурсов, который служит основным генетическим центром Академии. Созданная летом 2008 года CCG продолжает совершенствовать исследования Академии, в том числе новые открытия черепах, в глобальном эволюционном масштабе.«Всего за пять лет разумно доступные исследования с использованием секвенирования ДНК продвинулись от использования всего лишь нескольких генетических маркеров до более чем 2000 — невероятного количества ДНК», — добавляет Симисон. «Новые методы, такие как UCE, значительно улучшают нашу способность решать многолетние эволюционные загадки, давая нам четкое представление о том, как животные, такие как черепахи, эволюционировали на нашей постоянно меняющейся планете».
Основные находки также разрешают загадку эволюции черепах софтшелл — причудливой группы бесчешуйчатых черепах с мордой, похожей на трубку. До сих пор исследования связывали софтшеллевых черепах с небольшой полуводной группой, называемой грязевыми черепахами, несмотря на то, что софтшелл появляется в летописи окаменелостей задолго до их любящих грязь собратьев. Исследование Академии помещает софтшелл в отдельную лигу на эволюционном древе, довольно далеко от любых родственников черепах. Их долгая независимая история помогает объяснить их поразительную внешность, а также их древнее присутствие в летописи окаменелостей.
Соавтор исследования Джеймс Пархэм, доктор философии, научный сотрудник Академии, доцент кафедры геологии в Калифорнийском государственном университете Фуллертона и эксперт по черепахам, говорит, что передовые методы тестирования выводят на новый уровень ясность более чем двадцатилетние его исследования черепах. Имея большие объемы данных, подтверждающих каждую эволюционную ветвь на древе жизни черепах, ученые могут сравнивать их эволюцию не только между видами, но и между соответствующими летописными окаменелостями каждого континента.«Я работал над эволюционными взаимоотношениями черепах более 20 лет, используя различные методы, — говорит Пархам. «Окаменелости необходимы для того, чтобы показать нам, как выглядели вымершие черепахи, а также для того, чтобы мы знали, когда и где они жили в прошлом».
Пархэм отмечает, что изучение окаменелостей черепах — особенно физических характеристик их костей — не всегда дает точную эволюционную картину взаимоотношений черепах на разных континентах и во времени. «Древо жизни черепах, основанное на анатомии ископаемых черепах, не соответствовало времени их появления в летописи окаменелостей, а также их географии», — говорит Пархэм. «Но древо жизни, созданное в CCG Академии, согласуется с временными и пространственными моделями, которые мы собрали из летописи окаменелостей. Эти новые методы тестирования помогают согласовать информацию из ДНК и окаменелостей, давая нам уверенность в том, что мы нашли правильный дерево."