Bereits Mitte des 18. Jahrhunderts zeichnete der britische Naturforscher Charles Darwin eine grobe Skizze, in der er die evolutionären Verbindungen zwischen allen Lebewesen des Planeten als „großen Baum“ darstellte, dessen Zweige und Knospen einzelne aktuelle Arten darstellten.
Seitdem hat sich die Kartierung der riesigen Vielfalt des Lebens auf der Erde als schwieriger erwiesen, als Darwin es sich vielleicht vorgestellt hatte. (Hier ist die Zeichnung , die er davon gemacht hat.) Im Laufe der Jahre haben Wissenschaftler Zehntausende von Teilversionen des großen Baums veröffentlicht, wobei sie sich ausgewählte Zweige und etwa 100.000 Arten angeschaut haben.
Aber jetzt, anderthalb Jahrhunderte später, haben sich Wissenschaftler aus 11 verschiedenen Institutionen zusammengeschlossen, um all diese Informationen sowie neue Daten zu sammeln und die bisher umfassendste Version des Baums zu erstellen .
Wie in einem kürzlich erschienenen Artikel in Proceedings of the National Academy of Sciences ausführlich beschrieben , zeigt der neue Baum des Lebens, wie 2,3 Millionen verschiedene Arten von Tieren, Pflanzen, Pilzen und Mikroben miteinander verbunden sind und wie sich diese Beziehungen seit Beginn des Lebens auf der Erde mehr als auseinander entwickelt haben Vor 3,5 Milliarden Jahren.
„Dies ist der erste wirkliche Versuch, die Punkte zu verbinden und alles zusammenzufügen“, sagte die Hauptforscherin Karen Cranston von der Duke University in einer Pressemitteilung . "Betrachten Sie es als Version 1.0."
Hier sind einige interessante Punkte über das Projekt.
1. Der Baum wurde zu einem großen Teil durch Zusammenpfropfen vieler kleinerer Bäume errichtet . Die Forscher trugen eine von Wissenschaftlern entwickelte Datenbank mit mehr als 6.800 Teilbäumen zusammen , die Zweige wie Vögel und Säugetiere beschrieben. Aus diesen wählten sie 484 aus, die die besten und aktuellsten Informationen enthielten, und verwendeten sie, um den neuen Baum des Lebens zu bauen.
2. Es ist eine Art Wikipedia für die Evolution. Die Forscher entwickeln eine Software, die es anderen Wissenschaftlern ermöglicht, sich anzumelden, den Baum zu aktualisieren oder zu überarbeiten, wenn neue Arten identifiziert und benannt werden.
3. Der Baum kann einige Arten enthalten, die noch nicht entdeckt wurden. Die 2,3 Millionen, die wir zuvor erwähnt haben, stellen tatsächlich so genannte operative taxonomische Einheiten dar, die im Grunde Knospen am Baum sind. Dies können Arten, Unterarten oder Varietäten sein, die einige evolutionäre Unterschiede aufweisen, wie der Forscher der University of Michigan, Stephen Smith, in einer Reddit-Diskussion erklärte, an der viele der Wissenschaftler teilnahmen, die an dem Baum gearbeitet haben. Bisher wurden etwa 1,8 Millionen Arten benannt, aber Wissenschaftler sagen, dass diese Zahl wahrscheinlich nur einen Bruchteil der Gesamtzahl der Arten auf dem Planeten ausmacht. Mit den Worten des Forschers Doug Soltis von der University of Florida : „Es gibt immer noch so viel Vielfalt da draußen, von der wir nichts wissen.“
4. Eine große Herausforderung beim Erstellen des Baums bestand darin, herauszufinden, welche Namen für Tiere verwendet werden sollten. Sie denken vielleicht, dass die wissenschaftliche Nomenklatur wirklich organisiert und systematisch ist, aber sie ist tatsächlich voll von Namensänderungen, alternativen Namen, Rechtschreibfehlern und manchmal rätselhaften Abkürzungen. Es ist so verwirrend geworden, dass sich stachelige Ameisenbären und eine Gattung von Muränen eine Zeit lang den wissenschaftlichen Namen Echidna teilten und die östliche rote Fledermaus immer noch an vielen Stellen unter zwei verschiedenen wissenschaftlichen Namen aufgeführt wird: Lasiurus borealis und Nycteris borealis .
5. Der Baum wird noch weiter wachsen, während Forscher in die biologische Vergangenheit der Erde eintauchen. Im Moment umfasst es nur lebende Arten. „Ausgestorbene Taxa (Populationen von Organismen) in den Baum zu bekommen, steht definitiv ganz oben auf der Prioritätenliste“, erklärte der Forscher Joseph Brown von der University of Michigan in der Reddit-Diskussion .
6. Der Baum enthält einige Überraschungen. Sie wissen vielleicht nicht, dass sich herausstellt, dass Tiere enger mit Pilzen verwandt sind als mit Pflanzen. Und Wale sind tatsächlich eng mit Flusspferden verwandt – sie bilden einen Ast des Baumes, den die Forscher „ Whippo-Clade “ nennen. (Erfahren Sie mehr darüber im Video unten.)
7. Der Baum könnte es Wissenschaftlern ermöglichen, zukünftige Entwicklungen vorherzusagen. Wie der Forscher Cody Hinchliff von der University of Michigan erklärte, ermöglicht der Baum Wissenschaftlern, die Beziehungen zwischen verschiedenen Lebenslinien zu erkennen, was ihnen hilft, herauszufinden, wie der Evolutionsprozess auf bestimmte Weise funktioniert haben könnte. „Dies wiederum ermöglicht es uns, Vorhersagen darüber zu treffen, wie die Evolution im Allgemeinen funktionieren könnte“, schrieb er. Das könnte sehr nützlich sein, wenn es beispielsweise darum geht, die Entwicklung zukünftiger Viren vorherzusehen und Behandlungen zu ihrer Bekämpfung zu entwickeln.
8. Einige evolutionäre Beziehungen sind vielleicht unmöglich herauszufinden. Bäume eignen sich ziemlich gut, um die Art der Evolution herauszufinden, die auftritt, wenn Gene von einem Elternteil an ein Kind weitergegeben werden. Aber wie der Forscher Mark Holder von der University of Kansas auf Reddit erklärte, geben Bakterien und andere Mikroben oft Gene an Nicht-Verwandte durch einen Weg, der als lateraler Gentransfer bekannt ist . Wenn das der Fall ist, "bin ich nicht sehr optimistisch, dass wir genaue Aussagen über die tiefen genealogischen Beziehungen machen können", schrieb er.
9. Wissenschaftler sind bestrebt, mehr Teilbäume einzufügen. Der Christian Science Monitor berichtet, dass sich die Forscher darauf beschränkten, Daten von Bäumen zu verwenden, die bereits in digitaler Form existierten und die nur einen kleinen Bruchteil der über die Jahre entstandenen Daten darstellen. „Es gibt eine ziemlich große Lücke zwischen dem, was Wissenschaftler über die Zusammenhänge zwischen Lebewesen wissen, und dem, was tatsächlich digital verfügbar ist“, sagte Cranston von der Duke University.
10. Sie müssen kein Wissenschaftler sein, um sich die Daten anzusehen. Zusätzlich zur Forschungsversion haben sie auch eine vereinfachte Version für normale Leute gebaut, einschließlich dieses durchsuchbaren Rads ausgewählter Arten, die von T. Rex über das Schnabeltier bis hin zu Menschen reichen, und dieser Zeitachse der Evolution .
Jetzt ist das cool
Der Baum des Lebens könnte Wissenschaftlern helfen, Zusammenhänge zu erkennen und zu allen möglichen Durchbrüchen führen – vom Verständnis der Ursprünge und Ausbreitung von Infektionskrankheiten wie HIV und Ebola bis hin zur Suche nach Wegen zur Steigerung der Ernteerträge in der Landwirtschaft.
