科学家们确定了与我们关系最遥远的动物亲戚

都柏林三一学院的科学家们相信，他们已经找到了生命树中与我们最遥远的动物亲戚，并由此解决了一场持续不断的争论。他们的研究发现了强有力的证据，证明海绵——而不是更复杂的栉水母——是我们的远亲。

海绵的结构很简单，缺乏复杂的特征，比如神经系统、肌肉和粗肠。从逻辑上讲，你会认为这些复杂的特征在动物进化过程中只出现过一次——在我们的血统从海绵进化出来之后——然后在之后的新进化的生物中保留下来。

然而，自从系统基因组学研究发现，与我们最遥远的动物亲戚实际上是栉水母以来，一场争论就一直在激烈进行。栉水母比海绵要复杂得多，例如，它们利用神经系统和肌肉来探测和捕捉猎物，通过肠道来帮助它们消化猎物。

这样,如果他们我们最远的动物亲戚,似乎可能后来演化出复杂的特征,他们迷失在简单的动物,如海绵,或者他们在进化历史演变两次——一次栉水母,独立,在人类中,鲨鱼,苍蝇和其他相关的动物。

安东尼·雷德蒙，三一学院遗传学和微生物学博士后研究员，是刚刚发表在领先国际期刊《自然通讯》上的研究论文的第一作者。他说:

“这样复杂的特征独立地进化两次似乎是不太可能的，但进化并不总是沿着一条简单的道路进行。”例如，鸟类和蝙蝠是远亲，但它们各自进化出了用于飞行的翅膀。

然而，我们改进后的分析指出，海绵是我们最遥远的动物亲戚，而不是栉水母，这恢复了传统的、更简单的动物进化假说。这意味着，动物的祖先很简单，肌肉、神经和消化系统虽然在许多谱系中得到了进一步的阐述，但只有一个起源。”

一种基因比较的新方法

比较基因组来评估物种之间的亲缘关系比听起来要难得多。有多种不同的方法可以做到这一点，不同的方法可以得出不同的结论——因此，关于海绵水母和栉水母到底是我们的远亲存在分歧。

为了解决这个争论，三一小组开发了一种新的方法来分析组成动物蛋白质的氨基酸序列。他们的方法减少了与重要的比较相关的误差。

维持蛋白质形状和功能的自然选择意味着，在进化过程中，蛋白质中任何特定的氨基酸通常只会转变为具有类似生化特性的其他氨基酸，例如，就正电荷/负电荷等特征进行类似替换。

如果不能解释这一点，在重建系统发育关系时就会出现错误。三一学院的研究人员认为，在之前的一些研究中，栉水母被认为是人类最遥远的亲戚。

三一学院遗传学与微生物学教授、该研究论文的资深作者奥伊夫·麦克里萨格特说:

“我们的方法弥合了两种不一致的方法之间的差距，并提供了强有力的证据，证明海绵，而不是栉水母，是我们最遥远的动物亲戚。这意味着，我们最后一个共同的动物祖先在形态上很简单，这表明，如果栉水母是我们最遥远的动物亲戚，那么重复进化和/或失去神经系统等复杂特征的可能性更小。

“就其本身而言，这是令人着迷的，但它也代表了系统基因组研究向前迈出的重要一步。其他研究人员对于我们最遥远的动物亲戚得出了不同的结论，即使他们使用相同的数据也是如此——他们只是使用了不同的方法。

“我们的新方法对于科学家们试图解决某些物种之间是如何相互关联的类似研究应该是有用的。”这些信息对我们理解进化是至关重要的，并可能对其他相关领域产生重要影响，如生物多样性和保护科学。”