最新绘制的灵长类进化时间树填补了对生物多样性和进化历史认识的重大空白

尽管灵长类动物是地球上被研究得最透彻的动物之一，但它们仍然缺乏完整的分子系统发生树--一种详细描述不同物种何时出现以及它们之间关系的综合进化图谱。 一个强大的系统发育树将利用遗传数据来追踪物种出现的时间，并确定其最近的进化亲属。 目前，灵长类最大的分子时间树仅包括 200 多个物种。 即使是基于 4000 多项已发表研究的最广泛的合成时间树，也只涵盖了大约 400 个物种，灵长类进化树中大约有五分之一尚未解决。

455 种灵长类动物的时间树。 图片来自 phylopic.org。 图片来源：克雷格等人，2024 年

时间进化树的价值不容低估，它包含了特定世系的每一个物种。 这些进化树本质上是引人注目的，因为它们记录了进化历史，而正是这段历史造就了我们现在的生物多样性，同时它们也是未来许多类型工作的重要基础。 例如，对物种进行分类和系统编目就需要依靠它们来识别新的物种系。

对进化速度及其可能的相关因素（如气候和地质变化）的研究，从根本上说都与它们背后的系统发育息息相关。 生物地理学、系统地理学和历史生态学等利用时间树来研究空间或生态模式的领域，如果没有系统发生学就不可能实现。 而且，当我们眼睁睁地看着全球生物多样性在不断的灭绝事件中消失时，系统发生学是确定保护重点和评估保护物种的努力所产生的影响的重要工具。

由于全面的分子系统进化论是非常有价值的工具，因此人们可能会惊讶地发现它们往往非常罕见。 目前，NCBI分类数据库包括近50万个物种的分子序列，而生命时间树是已发表的最大的定时系统发生数据库，包括约15万个物种。

在探索数据库中的研究集合时，大多数系统发生往往规模较小，平均只包括 25 个物种。 这些系统树都是致力于研究属或科等关系密切的生物群体的人的心血结晶，他们优先考虑的是研究系统的分辨率，而不是更广泛的规模。 因此，只有找到将这些工作结合起来的方法，才能满足对完整生命树的需求。

虽然包含所有物种分子序列数据的大型完全定时树非常罕见，但我们发现构建这些树的材料却很常见。 首先，文献中未定时的系统发生树数量远远多于定时的系统发生树，即使在过去十年发表的论文中也是如此。 只需一次或几次校准，它们就能成为全球生命时间树的重要组成部分。

尽管许多物种从未被纳入分子系统进化论，但通常都有相应的分子数据存放在 NCBI GenBank 等资料库中，研究人员可以免费获取这些资料库中的 DNA 序列信息。 这两个数据源为建立全面的时间树提供了绝佳的机会。

在发表多篇论文的过程中，研究人员开发了一种超级树构建方法，包括组装所有已发表的、有时间顺序的系统发生，其中包括感兴趣的物种；搜索未定时树，包括任何剩余物种，然后利用文献共识二次校准进行新的定时；最后，组装全新的排列，最终根据公开可用的数据建立有时间顺序的系统发生。

在最近的努力中，这一搜索发现了足够的数据来建立一个包含 455 种灵长类动物的新的合成超级树，占 NCBI 分类中所有灵长类动物的 98%，比 TimeTree 中已有的多 55 种。 新时间树是迄今为止对灵长类动物进化关系最完整的描述。

这项工作表明，尽管我们对地球上某些最具魅力的物种的进化史仍不甚了解，但我们已经掌握了填补这一知识空白的工具。希望最新的研究方案能够成为一种易于使用的工具，并最终成为了解进化过程的极具价值的工具。 完整的时间树是许多领域的基础资源，它们通常可以从现有数据中建立。

此外，这种完整的时间树使我们能够检验无法以其他方式检验的假设。 例如，本研究中测试了不同灵长类支系的物种数量是否可以更好地用独特的物种演化率来解释，即一些灵长类世系产生新物种的速度比其他世系快得多，或者最好的解释是否仅仅是时间，即所有世系产生新物种的速度大致相同，而较早的世系随着时间的推移会积累更多的物种。

主要灵长类动物群体的物种变异率其实都比较接近，因此它们的年龄更能预测其物种丰富度。 如果时间树中缺少许多物种或日期，那么这项分析就会很成问题，因此它是大型、完整时间树实用性的一个完美例子。

编译自/ScitechDaily