История гласит, что из этого единственного происхождения пауки-ткачи разошлись по разным эволюционным путям, что привело к сегодняшнему дню, когда несколько видов ткут похожие — хотя и не идентичные — сети.Это хорошая история, но есть только одна проблема — теперь ученые Гарварда знают, что это неправда.Крупнейшее филогенетическое исследование пауков, проведенное докторантом Розой Фернандес, Гонсало Гирибет, профессором зоологии Александром Агассисом и профессором Университета Джорджа Вашингтона Густаво Хормигой, показывает, что, вопреки давно устоявшемуся мнению, две группы пауков, плетущих паутину в форме шара, не имеют единого происхождения. Исследование описано в статье от 17 июля, опубликованной в Current Biology.
«Это исследование исследует две разные группы пауков-кругопрядов, а также несколько других видов», — сказал Гирибет. «Используя тысячи генов, мы провели сравнительный филогенетический анализ, и теперь мы знаем, что пауки-ткачи не имеют единого происхождения.«Этому есть два возможных объяснения», — продолжил он. «Первая состоит в том, что паутина сфер возникла в далеком прошлом в линии происхождения двух групп, но была потеряна в некоторых группах. Другой вариант заключается в том, что паутина сфер развивалась независимо в этих двух группах. Мы до сих пор не решили этот вопрос — нам нужно отобрать гораздо больше из этих промежуточных групп, прежде чем мы сможем сказать, какой вариант правильный ».
По словам Гирибета, убеждение в том, что пауки-ткачи кругов имеют общее происхождение, во многом основано на более ранних морфологических исследованиях.Несмотря на то, что за последние два десятилетия новые генетические инструменты стали более обычным явлением, теория единого происхождения преобладала отчасти потому, что ранние филогенетические исследования полагались лишь на горстку генов, чтобы нарисовать картину эволюционного древа пауков.«Некоторые ранние исследования показали, что пауки с паутиной сфер не образуют группу — они появляются в разных местах на дереве», — сказал Гирибет. «Но используемых генов было недостаточно, чтобы объяснить эволюцию очень разнообразной группы, такой как пауки, поэтому большинство людей отвергли многие из этих результатов».
Однако в последние годы стоимость технологии секвенирования резко упала, а это означает, что исследователи, которые когда-то могли изучать лишь горстку генов, теперь могут исследовать весь геном конкретного организма.«Технология изменила то, что мы можем делать с точки зрения вопросов, которые мы можем задать, и вопросов, на которые мы можем ответить», — продолжил Гирибет. «Еще пять лет назад мы потратили тысячи долларов на секвенирование 3000 генов. Сегодня мы тратим всего несколько сотен долларов на секвенирование миллионов, что составляет почти целый геном.
В случае с Гирибетом и Фернандесом технология позволила им секвенировать гены 14 разных пауков, создав самый большой набор геномных данных для изучения пауков.«Эта статья находится в авангарде того, как анализируются эти большие наборы данных, и как мы теперь конструируем филогении, используя молекулярные данные», — сказал Гирибет. «Теперь мы можем проверить все возможные ловушки филогенетического вмешательства, чтобы убедиться, что наши результаты являются максимально точными».Хотя его догадка, по словам Гирибета, заключается в том, что две группы ткачей кругов развивались независимо, сейчас он разрабатывает исследование, в котором будет изучена генетика до 150 видов пауков, чтобы проверить эту гипотезу.
По его словам, хотя эти две группы создают очень похожие сети, их стратегии использования, способы производства шелка и даже шелк, используемый для их создания, очень разные. В то время как одна группа пассивно использует свою паутину для ловли добычи, некоторые виды в другой используют ее как сеть, удерживая ее между ног и ловя ею насекомых.
«Их поведение сильно различается, типы шелка очень разные — я держу пари, что это будут две отдельные эволюции схожей структуры сети», — сказал Гирибет. «Но нам необходимо дальнейшее тестирование, и теперь мы стремимся расширить это исследование, включив в него до 150 различных пауков».