Greg Laden is deze week aan het bloggen terwijl Sarah op vakantie is. Je kunt zijn reguliere blog vinden op Scienceblogs.com en Quiche Moraine.
Darwin stelde voor dat alle soorten voortkwamen uit één gemeenschappelijke voorouder en dat dit proces in ontelbare tijd bijna ontelbare vertakkingen met zich meebracht. Achteruit werkend betekent dit dat een analyse van alle levende soorten een "stamboom" van het leven zou moeten opleveren, die bijvoorbeeld laat zien hoe alle apen aan elkaar verwant zijn en hoe de apen in de bredere zoogdierboom van leven, en hoe de zoogdieren als een tak op de gewervelde levensboom passen, enzovoort.
Dit is natuurlijk een van de belangrijkste dingen waar wetenschappers sinds Darwin aan werken, eerst met het fysieke uiterlijk van levende dieren en fossielen, en later met behulp van DNA. Met DNA wordt het echter moeilijk om de details van de levensboom te ontrafelen naarmate je verder terug in de tijd kijkt. Dit komt omdat delen van de DNA-code in de loop van de tijd veranderen en willekeurig kunnen teruggaan naar een eerdere code, wat de situatie verwart. Dit kan worden verholpen door een zeer grote hoeveelheid gegevens en veel computerkracht te gebruiken en enkele krachtige theorieën toe te passen.
Een internationaal team van onderzoekers is zojuist uitgekomen op een dergelijke studie van vroege bilaterians (bilateraal symmetrische dieren, zoals mensen, vissen en wormen) die een lang bestaande vraag in de biologie oplost: waar plaatsen we in de evolutionaire levensboom een bepaalde groep wormen genaamd de Acoelomorpha?
Deze zeer kleine platwormen lijken in veel opzichten op de bilaterale dieren, maar missen enkele van de belangrijkste kenmerken die bilaterale dieren hebben ... zoals een darm. Alle bilaterale dieren hebben een darm bekleed met een specifiek soort cel die de spijsvertering vergemakkelijkt. Acoelomorpha, een volledig phylum met ongeveer 350 soorten, "voedsel" op een heel andere manier. Sommige soorten nemen voedsel in hun lichaam via een mond, maar dat voedsel komt niet in een goede darm. In plaats daarvan komen stukjes voedsel een zak vol met speciale cellen binnen die vervolgens stukjes voedsel omringen. Het voedsel wordt vervolgens afgebroken in de cellen. Bij sommige soorten is er zelfs geen ruimte voor het voedsel om in te gaan, hoewel er een mond is. In deze soort wordt het voedsel min of meer tussen de lichaamscellen van het organisme geschoven, waar het vervolgens wordt verteerd.
Vanwege het ontbreken van enkele van de belangrijkste kenmerken van andere bilaterale dieren, was het moeilijk om deze wezens met zekerheid op de levensboom te plaatsen, dus door de jaren heen is deze tak nu en dan van de ene plaats naar de andere verplaatst.
Casey Dunn aan de Brown University en zestien collega's van over de hele wereld beweren dat ze eindelijk Acoelomorpha hebben geënt waar het thuishoort in de levensboom. Met behulp van een gedetailleerde en uitgebreide DNA-analyse hebben ze Acoelomorpha net buiten de andere bilaterale dieren geplaatst, als een zusterclade voor alle andere bilaterians (maar nog steeds binnen de bliateriaanse groep).
Dit is om verschillende redenen belangrijk, behalve om Acoelomorpha op de juiste plaats te zetten.
Om te beginnen plaatst het de eerste splitsing in het linage van bilaterians op de juiste plaats. Dit zorgt op zijn beurt voor een betere reconstructie van de laatste gemeenschappelijke voorouder van de bilaterians. Het reconstrueren van de laatste gemeenschappelijke voorouder van een groep soorten is erg belangrijk omdat verschillen tussen die voorouder en alle volgende soorten evolutionaire gebeurtenissen (of opeenvolgingen van gebeurtenissen) vertegenwoordigen. Acoelomorpha mist bijvoorbeeld een darm bekleed met speciale cellen, mist twee geslachten, heeft sperma met twee staarten in plaats van één en heeft spierweefsels die verschillen van latere bilaterians. Een van de beste manieren om de evolutie van de belangrijkste kenmerken van bilaterale ingewanden, seksuele voortplanting en spieren te begrijpen, is om de vroege vormen van deze aanpassingen, zoals weergegeven door Acoelomorpha, direct te vergelijken met de latere vormen.
Ook kan deze bevinding iets belangrijks zeggen over de evolutie van de vroege bilaterale dieren. Als kan worden bevestigd dat Acoelomorpha toen echt bestond als darmvrij, met behulp van de methode om zijn voedsel te omhullen waarvan het bekend is dat het tegenwoordig wordt gebruikt, dan geeft dit aan dat een belangrijke evolutionaire gebeurtenis bij de oorsprong van bilaterale dieren mogelijk verband houdt met een verandering in hoe voedsel werd gebruikt als energiebron. Het kan zijn dat de uitvinding van de bilaterale darm juist de reden is voor hun evolutionaire succes.
Het is mogelijk dat deze vreemde darmvrije vorm van spijsvertering, of een van de andere eigenschappen die uniek zijn voor Acoelomorpha, al vroeg in die geschiedenis in die groep binnen die groep is ontstaan. Het enkele feit dat een eigenschap eenvoudiger is in de ene soort dier dan de andere, garandeert niet dat het de voorouderlijke vorm vertegenwoordigt. (Lintwormen hebben bijvoorbeeld vrijwel geen hersenen maar zijn geëvolueerd van voorouders met hersenachtige structuren.) Aanvullende analyse zou nodig zijn om er zekerder van te zijn dat deze manier van verteren bijvoorbeeld de oorspronkelijke, pre-bilaterale (pre -darm) aanpassing. Maar waarschijnlijk wel.
Het werk werd gepubliceerd in de Proceedings van de Royal Society B.
