Результаты, опубликованные учеными из проекта 1KITE (1000 Insect Transcriptome Evolution, http://www.1kite.org), необходимы для понимания миллионов живых видов насекомых, которые формируют наше наземное жизненное пространство и одновременно поддерживают и угрожают нашему естественному миру. Ресурсы.«Когда вы представляете гигантскую карту эволюции жизни на Земле, насекомые составляют большую часть картины», — говорит Траутвейн, куратор Академии, который участвовал в той части исследования, которая связана с мухами. «У нас не было очень четкой картины того, как эволюционировали насекомые — от истоков метаморфоза, до которых насекомые первыми полетели. Новая технология секвенирования позволила нам сравнивать огромные объемы генетических данных, и впервые мы можем заполните эти пробелы в знаниях.
Наука приближает нас к разгадке загадок эволюции жизни, чем когда-либо прежде ».Используя набор данных, состоящий из 144 тщательно отобранных видов, ученые 1KITE представляют надежные оценки дат происхождения и взаимоотношений всех основных групп насекомых на основе огромного набора молекулярных данных, который они собрали.
Они показывают, что насекомые возникли в то же время, что и самые ранние наземные растения, около 480 миллионов лет назад. Их анализ показывает, что насекомые и растения вместе сформировали самые ранние наземные экосистемы, а у насекомых появились крылья, чтобы летать 400 миллионов лет назад, задолго до того, как это могло сделать какое-либо другое животное, и почти в то же время, когда наземные растения впервые выросли значительно вверх, образуя леса. .«Филогения формирует основу для того, чтобы рассказать нам, кто? Что?, Когда? И почему?», — говорит доктор Карл Кьер, профессор из Университета Рутгерса. «Многие ранее неразрешимые вопросы теперь решены, в то время как многие из« революций », вызванных предыдущим анализом небольших наборов молекулярных данных, содержат ошибки, которые сейчас исправляются».
Новая реконструкция древа жизни насекомых стала возможной только благодаря сотрудничеству более 100 экспертов в области молекулярной биологии, морфологии насекомых, палеонтологии, систематики насекомых, эволюции, биоинформатики эмбриологии и научных вычислений. Консорциум возглавляли Карл Кьер из Университета Рутгерса, США, Синь Чжоу из Китайского национального банка генов, BGI-Шэньчжэнь, Китай, и Бернхард Мисоф из Музея зоологических исследований Александра Кенига в Бонне, Германия.«Мы хотели способствовать исследованиям малоизученного генетического разнообразия насекомых», — говорит доктор Синь Чжоу, заместитель директора Китайского национального банка генов, инициировавший проект. «Применительно к прикладным исследованиям станет возможным сравнительный анализ метаболических путей различных насекомых и использование этой информации для более точного нацеливания на виды вредителей или насекомых, которые влияют на наши ресурсы. Изученные нами геномные данные (транскриптом — все экспрессируемые гены) дает нам очень подробное и точное представление о генетической конституции и эволюции изучаемых видов ".
Задача проанализировать гигантский объем генетической информации о насекомых стала серьезной проблемой для команды специалистов по биоинформатике и научных вычислений 1KITE. «На этапе планирования проекта стало ясно, что имеющееся программное обеспечение не сможет обрабатывать огромное количество данных», — говорит доктор Алексис Стаматакис, руководитель группы Гейдельбергского института теоретических исследований в Германии. «Разработка нового программного обеспечения и алгоритмов для обработки« больших данных », подобных этим, является еще одним заметным достижением команды 1KITE и закладывает теоретическую основу для будущего анализа других очень больших наборов филогеномных данных».