Toate speciile de pe Pământ, atât cele vii, cât și cele dispărute, sunt înrudite. Știm acest lucru datorită unui instrument biologic numit „copacul vieții”. Acest „arbore” are forma unei diagrame care prezintă relațiile dintre plante, animale și alte organisme. „Trunchiul” său se bifurcă succesiv în milioane de «ramuri» din ce în ce mai complexe. Fiecare dintre acestea reprezintă un nou fir al vieții.
Originile acestei metafore biologice sunt dificil de urmărit. Oamenii de știință au încercat de-a lungul istoriei să descrie vizual relațiile dintre organisme în diagrame de tip arbore. Majoritatea dintre aceștia atribuie apariția modernă a arborelui lui Charles Darwin.
„Copacul vieții” al lui Darwin
„Cel mai important lucru la Darwin este că are un mecanism prin care apar diferitele ramuri”, a declarat Ian Barnes, biolog molecular evoluționist la Muzeul de Istorie Naturală din Regatul Unit. Potrivit lui Darwin, toate formele de viață de pe Pământ provin de la un singur strămoș. În deceniile următoare, cercetările vor continua să demonstreze că a existat probabil un „ultim strămoș comun universal” (LUCA). Acesta ar fi fost o celulă care a existat în urmă cu aproximativ 4,2 miliarde de ani, din care au evoluat toate formele de viață de pe Pământ.
Astăzi, LUCA reprezintă baza groasă a arborelui. D la această fundație, arborele se împarte în trei ramuri robuste. „Primele grupuri de pornire ar fi Bacteria, Eukarya și Archaea”, a spus Barnes. Acestea sunt cele trei domenii primare ale vieții.
Dacă urmărim de la ramurile mai fine până la cele mai groase ale copacului, vedem cum este conectată toată viața de pe Pământ și cât de apropiate sau îndepărtate sunt aceste relații, a explicat Barnes. Cu cât sunt mai puține ramuri între două specii, cu atât acestea sunt mai strâns legate.
Totuși, „arborele 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 ființele vii, deoarece acesta era singurul instrument de care dispuneau pentru a determina cât de strâns înrudite erau organismele. Dar acum avem analiza ADN, care poate dezvălui cât material genetic au în comun două organisme și, prin urmare, în multe cazuri poate arăta mai concludent cât de strânsă este relația lor.
Care este semnificația elementelor arborelui?
Fiecare ramură a arborelui semnifică divizarea unui strămoș comun în doi sau mai mulți descendenți, un proces alimentat de selecția naturală. Să luăm Eukarya, de exemplu. Această ramură uriașă include toate formele de viață pluricelulare. Pe parcursul a milioane de ani, ea se împarte în linii evolutive distincte cunoscute sub numele de clade. O cladă cuprinde un strămoș și toți descendenții care provin din acesta.
Eukarya include trei clade familiare: plante, ciuperci și animale. Clada animalelor este definită ca un „regn”. După aceasta există un punct în arbore în care se formează două noi clade din divergența animalelor în nevertebrate și vertebrate. Cea din urmă grupă se ramifică apoi în mai multe clade proprii, inclusiv mamiferele. Din această clasă, prin ramificări succesive de-a lungul a milioane de ani, a apărut în cele din urmă specia noastră, Homo sapiens.
Analizele ADN au influențat desenarea arborelui
De fapt, analizele ADN au arătat că relațiile fundamentale care au fost reprezentate istoric pe arbore sunt surprinzător de exacte. Totuși, instrumentele noastre moderne au redesenat, de asemenea, conexiunile pe unele ramuri. „Chiar și acum, dacă generăm mai multe date privind secvențele ADN sau le analizăm într-un mod diferit, schimbăm relațiile din arbore”, a declarat Barnes.
În ciuda acestor schimbări continue, copacul vieții rămâne un instrument extrem de util, a adăugat el. Prin dezvăluirea relațiilor dintre specii, arborele vieții a ajutat oamenii de știință să identifice noi candidați pentru tratamente farmaceutice, de exemplu. Examinarea arborelui poate dezvălui, de asemenea, modul în care viața a evoluat de-a lungul timpului. Totodată, ne permite să comparăm ratele istorice de extincție cu cele actuale și să înțelegem factorii care le determină, a spus Barnes.
„Nu este doar un desen animat al relațiilor dintre organisme, care ar fi destul de util în sine. Odată ce putem pune o scală de timp pe lucruri, devine de fapt un instrument analitic”, a adăugat el, conform livescience.com.