然而，遺傳技術的進步現(xiàn)在使生物學家能夠使用遺傳數(shù)據(jù)來破譯進化關系。根據(jù)一項新的研究，科學家們發(fā)現(xiàn)，分子數(shù)據(jù)正在導致大不相同的結果，有時甚至推翻了幾個世紀以來按物理特征對物種進行分類的科學工作。

由巴斯大學米爾納進化中心的科學家領導的新研究表明，通過比較解剖學而不是基因序列來確定生物的進化樹是具有誤導性的。2022年5月31日發(fā)表在《通訊生物學》雜志上的這項研究表明，我們往往需要推翻幾個世紀以來根據(jù)生物的外觀進行分類的學術工作。

自達爾文和他同時代的人在19世紀以來，生物學家一直試圖通過仔細檢查動物的解剖和結構（形態(tài)學）的差異來重建動物的"家譜"。然而，隨著快速基因測序技術的發(fā)展，生物學家現(xiàn)在能夠使用基因（分子）數(shù)據(jù)來幫助非常快速和廉價地拼湊物種的進化關系，經(jīng)常證明我們曾經(jīng)認為密切相關的生物實際上屬于樹的完全不同的分支。

巴斯大學的科學家們首次將基于形態(tài)學的進化樹與基于分子數(shù)據(jù)的進化樹進行了比較，并根據(jù)地理位置繪制了它們。他們發(fā)現(xiàn)，按分子樹分組的動物比按形態(tài)樹分組的動物在地理上生活得更緊密。

巴斯大學米爾納進化中心的進化古生物學教授Matthew Wills說。"事實證明，我們的進化樹有很多都是錯的。"一百多年來，我們一直在根據(jù)生物體的外觀和解剖結構進行分類，但分子數(shù)據(jù)往往告訴我們一個相當不同的故事。我們的研究從統(tǒng)計學上證明，如果你根據(jù)動物的分子數(shù)據(jù)建立一個進化樹，它往往更符合它們的地理分布。事物生活的地方--它們的生物地理學--是達爾文和他的同時代人所熟悉的進化證據(jù)的一個重要來源。例如，小象鼩鼱、土豚、大象、金鼴鼠和游泳的海牛都來自哺乳動物進化的同一個大分支--盡管它們彼此看起來完全不同（并且以非常不同的方式生活）。分子樹把它們都歸為一個叫做Afrotheria的群體，所謂的原因是它們都來自非洲大陸，所以這個群體與生物地理學相匹配。"

分子進化樹顯示，象鼩鼱與大象的關系比它們與鼩鼱的關系更密切

該研究發(fā)現(xiàn)，趨同進化--當一個特征在兩個遺傳上不相關的生物群體中分別進化時--比生物學家之前認為的要普遍得多。

威爾斯教授說。"我們已經(jīng)有很多著名的趨同進化的例子，例如飛行在鳥類、蝙蝠和昆蟲中分別進化，或者復雜的眼睛在烏賊和人類中分別進化。但現(xiàn)在通過分子數(shù)據(jù)，我們可以看到趨同進化一直在發(fā)生--我們認為密切相關的事物往往在生命樹上相距甚遠。以模仿者為生的人通常與他們所模仿的名人沒有關系，一個家族中的個體也不總是看起來相似--進化樹也是如此。這證明進化只是不斷地重新發(fā)明物種，每次在進化樹的不同分支遇到問題時都會有類似的解決方案。這意味著趨同進化一直在愚弄我們--甚至是最聰明的進化生物學家和解剖學家--100多年了！"

研究員和論文的第一作者杰克-奧伊斯頓博士說。"生物地理學可以反映進化歷史的想法是促使達爾文通過自然選擇發(fā)展其進化理論的很大一部分原因，所以在此之前，它沒有真正被直接考慮作為以這種方式測試進化樹的準確性，這相當令人驚訝。最令人激動的是，我們發(fā)現(xiàn)分子樹不僅在像Afrotheria這樣的群體中更適合，而且在鳥類、爬行動物、昆蟲和植物的整個生命樹中也有強烈的統(tǒng)計證明。它形成了一個如此廣泛的模式，使得它更有可能作為不同進化樹的一般測試，但它也表明，當它誤導我們時，趨同進化是多么的普遍。"