A timescale is necessary for estimating rates of molecular and morphological change in organisms and for interpreting patterns
of macroevolution and biogeography1–9. Traditionally, these times have been obtained from the fossil record, where the earliest representatives of two lineages establish a minimum time of divergence of these lineages10. The clock-like accumulation of sequence differences in some genes provides an alternative method11 by which the mean divergence time can be estimated. Estimates from single genes may have large statistical errors, but multiple genes can be studied to obtain a more reliable estimate of divergence time1,12–13. However, until recently, the number of genes available for estimation of divergence time has been limited. Here we present divergence-time estimates for mammalian orders and major lineages of vertebrates, from an analysis of 658 nuclear genes. The molecular times agree with most early (Palaeozoic) and late (Cenozoic) fossil-based times, but indicate major gaps in the Mesozoic fossil record. At least five lineages of placental mammals arose more than 100 million years ago, and most of the modern orders seem to have diversified before the Cretaceous/Tertiary
extinction of the dinosaurs.
Titre de l'article
Une échelle moléculaire pour l'évolution des vertébrés
Une échelle moléculaire pour l'évolution des vertébrés
Introduction à l'article
Une échelle temporelle est nécessaire pour estimer les vitesses de changements moléculaires et morphologiques des organismes et interpréter les schémas de macro-évolution et de biogéographie. Pour les fossiles, cette échelle est évaluée par les plus premiers représentants de deux lignées qui établissent un moment minimal de divergence entre ces deux lignées. L'accumulation de différences dans la séquence de certains gènes est une autre méthode qui peut être utilisée. L'utilisation d'un unique gène génère des erreurs statistiques très grandes mais de multiples gènes peuvent être étudiés pour obtenir une estimation plus fiable de la date de divergence.
Une échelle temporelle est nécessaire pour estimer les vitesses de changements moléculaires et morphologiques des organismes et interpréter les schémas de macro-évolution et de biogéographie. Pour les fossiles, cette échelle est évaluée par les plus premiers représentants de deux lignées qui établissent un moment minimal de divergence entre ces deux lignées. L'accumulation de différences dans la séquence de certains gènes est une autre méthode qui peut être utilisée. L'utilisation d'un unique gène génère des erreurs statistiques très grandes mais de multiples gènes peuvent être étudiés pour obtenir une estimation plus fiable de la date de divergence.
Expériences de l'article
658 gènes, représentants 207 espèces de vertébrés ont été utilisés pour estimer les temps de divergence. Une majorité des séquences étudiées proviennent de mammifères.
Deux méthodes sont utilisées pour calculer la date de divergence entre deux groupes A1 et A2 appartenant au groupe parent A, sachant que les groupes A et B ont divergé au moment T (en Ma). La première méthode (méthode de la distance moyenne) repose sur le nombre de substitutions par sites entre les séquences i et j, divisé par deux fois la vitesse d'évolution moléculaire des groupes A et B. La seconde méthode (méthode de la lignée spécifique) repose sur t étant la longueur d'une des deux lignées avec une estimation de la longueur de la lignée A et A1 par la méthode des moindres carrés.
658 gènes, représentants 207 espèces de vertébrés ont été utilisés pour estimer les temps de divergence. Une majorité des séquences étudiées proviennent de mammifères.
Deux méthodes sont utilisées pour calculer la date de divergence entre deux groupes A1 et A2 appartenant au groupe parent A, sachant que les groupes A et B ont divergé au moment T (en Ma). La première méthode (méthode de la distance moyenne) repose sur le nombre de substitutions par sites entre les séquences i et j, divisé par deux fois la vitesse d'évolution moléculaire des groupes A et B. La seconde méthode (méthode de la lignée spécifique) repose sur t étant la longueur d'une des deux lignées avec une estimation de la longueur de la lignée A et A1 par la méthode des moindres carrés.
Résultats de l'article
Les dates de première apparition des majeures lignées de vertébrés au Paléozoïque et début du Mésozoïque sont proches de celles calculées en se basant sur les enregistrements fossiles. Cependant, ce n'est pas le cas pour les ordres des mammifères. En effet, au moins cinq lignés majeurs (Edentata, Hystricognathi, Sciurognathi,
aenungulata, Archonta et Ferungulata) semblent être apparues au début du Crétacé, soit il y a plus de 100 Ma, et la plupart des ordres des mammifères auraient subi une radiation au cours du Crétacé, avant la crise C/T. Etant donné que les fossiles et dates moléculaires des ordres plus anciens (datant du Paléozoïque) et plus récents (datant du Cénozoïque) sont très proches, l'étude estime qu'il est peu probable que les différences entre enregistrements fossiles du Mésozoïque et dates moléculaires soient dues à une surestimation des dates moléculaires.
Les dates de première apparition des majeures lignées de vertébrés au Paléozoïque et début du Mésozoïque sont proches de celles calculées en se basant sur les enregistrements fossiles. Cependant, ce n'est pas le cas pour les ordres des mammifères. En effet, au moins cinq lignés majeurs (Edentata, Hystricognathi, Sciurognathi,
aenungulata, Archonta et Ferungulata) semblent être apparues au début du Crétacé, soit il y a plus de 100 Ma, et la plupart des ordres des mammifères auraient subi une radiation au cours du Crétacé, avant la crise C/T. Etant donné que les fossiles et dates moléculaires des ordres plus anciens (datant du Paléozoïque) et plus récents (datant du Cénozoïque) sont très proches, l'étude estime qu'il est peu probable que les différences entre enregistrements fossiles du Mésozoïque et dates moléculaires soient dues à une surestimation des dates moléculaires.
Ce que cet article apporte au débat
Cet article soutient la théorie Short Fuse, selon laquelle les mammifères placentaires seraient apparus au cours du Crétacé et que la radiation de cet ordre ait eu lieu avant la crise C/T.
Cet article soutient la théorie Short Fuse, selon laquelle les mammifères placentaires seraient apparus au cours du Crétacé et que la radiation de cet ordre ait eu lieu avant la crise C/T.
Dernière modification il y a plus de 7 ans.