Nieuw onderzoek onder leiding van de Universiteit van Bristol heeft het meest verhitte debat over de evolutiebiologie opgelost. onthullend zijn de morfologisch eenvoudige sponzen, in plaats van de anatomisch complexe kamgelei, die de oudste afstamming van levende dieren vertegenwoordigen.

Recente genomische analyses hebben "flip-flop" gemaakt tussen de vraag of sponzen of kamgelei onze diepste voorouders zijn, vooraanstaande experts die beschikbare gegevens suggereren, hebben mogelijk niet de macht om dit specifieke probleem op te lossen.

Echter, nieuw onderzoek onder leiding van de Universiteit van Bristol heeft de oorzaak van dit 'flip-flop'-effect geïdentificeerd, en daarbij, heeft onthuld dat sponzen de oudste afstamming zijn.

Professor Davide Pisani van Bristol's Schools of Biological and Earth Sciences leidde de studie, vandaag gepubliceerd in Huidige biologie , met collega's van het California Institute of Technology (Caltech - VS), Ludwig-Maximilians-Universität (LMU), Munchen, Duitsland), en andere instituten over de hele wereld, die alle belangrijke genomische datasets analyseerde die tussen 2015 en 2017 zijn vrijgegeven.

In een reactie op het baanbrekende onderzoek, Professor Pisani zei:"Het feit is, hypothesen over de vraag of sponzen of kamgelei het eerst kwamen, suggereren geheel verschillende evolutionaire geschiedenissen voor belangrijke dierlijke orgaansystemen zoals het zenuwstelsel en het spijsverteringsstelsel. Daarom, het kennen van de juiste vertakkingsvolgorde aan de wortel van de dierenboom is van fundamenteel belang om onze eigen evolutie te begrijpen, en de oorsprong van de belangrijkste kenmerken van de dierlijke anatomie."

In de nieuwe studie Professor Pisani en collega's gebruikten geavanceerde statistische technieken (Posterior Predictive Analyses) om te testen of de evolutionaire modellen die routinematig worden gebruikt in de fylogenetica, de genomische datasets die worden gebruikt om de vroege evolutie van dieren te bestuderen, adequaat kunnen beschrijven. Ze vonden dat, voor dezelfde dataset, modellen die de gegevens beter kunnen beschrijven, geven de voorkeur aan sponzen aan de wortel van de dierenboom, terwijl modellen die de gegevens drastisch niet beschrijven, de voorkeur geven aan de kamgelei.

Dr. Feuda van Caltech vervolgde:"Onze resultaten bieden een eenvoudige verklaring voor het 'flip-flop-effect' dat op overtuigende wijze is besproken door professor David Hillis in een recent interview in Nature."

Dr. Dohrmann van LMU voegde toe:"Onze resultaten rationaliseren dit effect en illustreren hoe je robuuste conclusies kunt trekken uit flip-flopping datasets."

Professor Gert Wörheide van LMU zei:"Inderdaad, een flip-flopping dataset is een dataset die verschillende evolutionaire geschiedenissen of fylogenetische bomen ondersteunt, wanneer geanalyseerd met behulp van verschillende evolutionaire modellen.

Onderscheid maken tussen alternatieve hypothesen in het licht van een flip-flopping dataset vereist verduidelijking hoe goed de modellen zijn die alternatieve fylogenetische bomen ondersteunen. Met posterieure voorspellende analyses kunnen we precies dat doen. We ontdekten dat modellen die de gegevens slecht beschrijven, altijd de kamgelei identificeren aan de wortel van de boom. Modellen die de gegevens beter beschrijven, vinden de sponzen steevast in die positie."

Professor Pisani concludeerde:"Fylogenomica, het gebruik van genomische gegevens in de fylogenetica, is een relatief nieuwe wetenschap. Bewijs voor kamgelei als de vroegst vertakte dierlijke afstammingslijn verscheen voor het eerst in 2008, een decennium geleden, in de eerste, grootschalige, fylogenomische analyse van de dierlijke phyla. We hebben nu betere analytische tools en gegevens en deze studie daagt de geaccepteerde status-quo ernstig uit."