Это дерево, созданное совместными усилиями одиннадцати организаций, изображает взаимоотношения между живыми существами по мере того, как они расходились друг с другом с течением времени, восходя к зарождению жизни на Земле более 3,5 миллиардов лет назад.Десятки тысяч меньших деревьев были опубликованы на протяжении многих лет для избранных ветвей древа жизни — некоторые из них содержат более 100000 видов — но это первый раз, когда эти результаты были объединены в одно дерево, охватывающее всю жизнь. . Конечным результатом является цифровой ресурс, который доступен бесплатно в Интернете для всех, кто может использовать или редактировать, что очень похоже на «Википедию» для эволюционных деревьев.
«Это первая реальная попытка соединить точки воедино», — сказала главный исследователь Карен Крэнстон из Университета Дьюка. «Думайте об этом как о версии 1.0».Текущая версия дерева вместе с базовыми данными и исходным кодом доступна для просмотра и загрузки по адресу https://tree.opentreeoflife.org.Это также описано в статье, опубликованной 18 сентября в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Эволюционные деревья, диаграммы ветвления, которые часто выглядят как нечто среднее между канделябром и картой метро, предназначены не только для выяснения того, являются ли трубкозубы более близкими родственниками кротов или ламантинов, либо для определения ближайших родственников слизистой плесени. Понимание того, как миллионы видов на Земле связаны друг с другом, помогает ученым открывать новые лекарства, увеличивать урожай и животноводство, а также отслеживать происхождение и распространение инфекционных заболеваний, таких как ВИЧ, Эбола и грипп.Вместо того, чтобы строить дерево жизни с нуля, исследователи собрали его по кусочкам, скомпилировав тысячи более мелких кусков, которые уже были опубликованы в Интернете, и объединив их в гигантское «супердерево», которое охватывает все названные виды.
Первоначальный набросок основан на почти 500 деревьях меньшего размера из ранее опубликованных исследований.Чтобы сопоставить деревья из разных источников с ветвями и ветками одного супердерева, одной из самых больших проблем был простой учет изменений имен, альтернативных имен, распространенных орфографических ошибок и сокращений для каждого вида. Например, восточная красная летучая мышь часто упоминается под двумя научными названиями: Lasiurus borealis и Nycteris borealis.
Колючие муравьеды однажды поделились своим научным названием с группой мурен.«Несмотря на то, что это масштабное мероприятие само по себе, этот проект дерева жизни представляет собой только первый шаг», — пишут исследователи.Во-первых, только малая часть опубликованных деревьев доступна в цифровом виде.
Обзор более 7500 филогенетических исследований, опубликованных в период с 2000 по 2012 год в более чем 100 журналах, показал, что только одно из шести исследований депонировало свои данные в цифровом загружаемом формате, который исследователи могли использовать.Подавляющее большинство эволюционных деревьев публикуются в виде PDF-файлов и других файлов изображений, которые невозможно ввести в базу данных или объединить с другими деревьями.«Существует довольно большой разрыв между суммой того, что ученые знают о взаимосвязи живых существ, и тем, что на самом деле доступно в цифровом виде», — сказал Крэнстон.
В результате отношения, изображенные в некоторых частях дерева, таких как ветви, представляющие семейства гороха и подсолнечника, не всегда согласуются с мнением экспертов.Другие части дерева, особенно насекомые и микробы, остаются неуловимыми.Это потому, что даже самый популярный онлайн-архив сырых генетических последовательностей, из которых построено множество эволюционных деревьев, содержит данные ДНК менее пяти процентов из десятков миллионов видов, которые, по оценкам, существуют на Земле.«Это первое древо жизни важно не только для демонстрации того, что мы знаем об отношениях, но и для раскрытия того, чего мы не знаем», — сказал соавтор Дуглас Солтис из Университета Флориды.
Чтобы заполнить пробелы, команда также разрабатывает программное обеспечение, которое позволит исследователям входить в систему, обновлять и пересматривать дерево по мере поступления новых данных о миллионах видов, которые все еще называются или обнаруживаются.«Это ни в коем случае не закончено», — сказал Крэнстон. «Критически важно обмениваться данными для уже опубликованных и недавно опубликованных работ, если мы хотим улучшить дерево».
«Двадцать пять лет назад люди говорили, что достижение огромных деревьев невозможно», — сказал Солтис. «Открытое Древо Жизни — важная отправная точка, которую другие исследователи могут теперь дорабатывать и улучшать на десятилетия вперед».Это исследование было поддержано трехлетним грантом в размере 5,76 миллиона долларов США от Национального научного фонда США (1208809).
