Открытое древо жизни

Над выяснением эволюционной истории живого мира ученые бьются веками. На сегодняшний день задокументировано более 2 млн видов живых организмов (растений, животных, бактерий, грибов, вирусов и т. д.) а еще большее количество их только предстоит описать. Используя морфологические и молекулярные методы, исследователи сконструировали и опубликовали уже десятки тысяч филогенетических деревьев и работ, описывающих эволюционную историю животных, растений и микроорганизмов. В таком огромном массиве данных несложно и потеряться.

На рисунке — первый набросок глобального дерева жизни, охватывающего более 2,3 млн видов живых организмов. Исследователи из 11 научных учреждений решили объединиться и собрать все воедино, чтобы любой человек за несколько кликов мышки мог посмотреть, что же удалось в итоге выяснить ученым. Так родился проект The Open Tree of Life — открытое «супердерево» жизни, которое объединило более 6 800 филогенетических деревьев, опубликованных ранее. Большинство из них, к сожалению, не удалось использовать для моделирования из-за отсутствия оцифрованных данных. Например, информация о бактериях (красный сектор) хорошо представлена в открытых базах данных, чем не может похвастаться большинство более крупных организмов.

Изображенное дерево содержит линии, включающие как минимум 500 потомков. A — разными цветами показаны доли родословных, представленных в базе национального центра биотехнологической информации (NCBI). B — цветом показано биоразнообразие, оцененное по количеству конечных веточек-потомков. C — темным показаны ветки, имеющие хотя бы одного представителя в исходном дереве

Конечно, при создании такого большого дерева не обошлось и без спорных моментов, ведь и в современной систематике существуют конкурирующие между собой гипотезы, дающие разное объяснение одним и тем же вещам. Например, монофилия архей спорна: некоторые ученые объединяют с ними эукариот, а не выделяют тех в отдельную кладу.

Несмотря на то, что The Open Tree of Life содержит только одно решение для любого узла, исходная база данных содержит конфликты между разными деревьями и таксономиями. На рисунке — два примера таких конфликтов: между разными базами данных по эукариотам (Eukaryota) и многоклеточным животным (Metazoa). Линиями разных цветов показаны конкурирующие деревья

Таким образом, новое мегадерево жизни еще далеко от завершения. Как говорит эволюционный биолог Карен Кранстон из Университета Дьюка в США, первый набросок дерева «не обобщает все, что мы знаем, однако вебсайт сконструирован так, чтобы сообщество с легкостью могло налаживать супердерево при помощи комментариев и добавления новых данных». Таким образом, проект получился динамичным и доступным каждому для чтения и редактирования — своего рода эволюционная Википедия жизни.

Рисунки из статьи C. Hinchliff et al., 2015. Synthesis of phylogeny and taxonomy into a comprehensive tree of life.

Вероника Самоцкая