The timing of the diversification of placental mammals relative to the Cretaceous–Paleogene (KPg) boundary mass extinction remains highly controversial. In particular, there have been seemingly irreconcilable differences in the dating of the early placental radiation not only between fossil-based and molecular datasets but also among molecular datasets. To help resolve this discrepancy, we performed genome-scale analyses using 4,388 loci from 90 taxa, including representatives of all extant placental orders and transcriptome data from flying lemurs (Dermoptera) and pangolins (Pholidota). Depending on the gene partitioning scheme, molecular clock model, and genic deviation from molecular clock assumptions, extensive sensitivity analyses recovered widely varying diversification scenarios for placental mammals from a given gene set, ranging from a deep Cretaceous origin and diversification to a scenario spanning the KPg boundary, suggesting that the use of suboptimal molecular clock markers and methodologies is a major cause of controversies regarding placental diversification timing. We demonstrate that reconciliation between molecular and paleontological estimates of placental divergence times can be achieved using the appropriate clock model and gene partitioning scheme while accounting for the degree to which individual genes violate molecular clock assumptions. A birth-death-shift analysis suggests that placental mammals underwent a continuous radiation across the KPg boundary without apparent interruption by the mass extinction, paralleling a genus-level radiation of multituberculates and ecomorphological diversification of both multituberculates and therians. These findings suggest that the KPg catastrophe evidently played a limited role in placental diversification, which, instead, was likely a delayed response to the slightly earlier radiation of angiosperms.
Titre de l'article
Des preuves génomiques révèlent que la diversification des mammifères placentaires est ininterrompu par la crise C/T
Des preuves génomiques révèlent que la diversification des mammifères placentaires est ininterrompu par la crise C/T
Introduction à l'article
La datation de la diversification des mammifères présente des différences non seulement entre les datations par les fossiles et les bases de données moléculaires mais aussi à l'intérieur même de ces bases de données moléculaires. En fonction du schéma de partition des gènes, le modèle d'horloge moléculaire ainsi que la déviation génétique basée sur les hypothèses d'horloge moléculaire, les analyses génèrent des scénarios très différents sur la diversification des mammifères placentaires. Ce serait donc ces trois méthodologies qui seraient à l'origine de la controverse sur la datation de la diversification des mammifères placentaires. Cet article démontre qu'une réconciliation entre les estimations de datations à la fois au niveau moléculaire et paléontologique est possible en utilisant un modèle d'horloge et un schéma de partition des gènes adaptés tout en prenant en compte le degré selon lequel chaque gène ne respecte pas les hypothèses posées sur l'horloge moléculaire.
La datation de la diversification des mammifères présente des différences non seulement entre les datations par les fossiles et les bases de données moléculaires mais aussi à l'intérieur même de ces bases de données moléculaires. En fonction du schéma de partition des gènes, le modèle d'horloge moléculaire ainsi que la déviation génétique basée sur les hypothèses d'horloge moléculaire, les analyses génèrent des scénarios très différents sur la diversification des mammifères placentaires. Ce serait donc ces trois méthodologies qui seraient à l'origine de la controverse sur la datation de la diversification des mammifères placentaires. Cet article démontre qu'une réconciliation entre les estimations de datations à la fois au niveau moléculaire et paléontologique est possible en utilisant un modèle d'horloge et un schéma de partition des gènes adaptés tout en prenant en compte le degré selon lequel chaque gène ne respecte pas les hypothèses posées sur l'horloge moléculaire.
Expériences de l'article
En utilisant des séquençages de 4 388 gènes parmi 82 espèces de mammifères, les arbres phylogénétiques de coalescence ont été construit en utilisant la méthode STAR ou la méthode NJst. Deux parmi les trois méthodes ont donné des résultats ne présentant que des différences sur deux nœuds d'une partition, et seule la méthode STAR est présentée dans l'article.
En utilisant des séquençages de 4 388 gènes parmi 82 espèces de mammifères, les arbres phylogénétiques de coalescence ont été construit en utilisant la méthode STAR ou la méthode NJst. Deux parmi les trois méthodes ont donné des résultats ne présentant que des différences sur deux nœuds d'une partition, et seule la méthode STAR est présentée dans l'article.
Résultats de l'article
En comparant les méthodes de coalescence et de concaténation, il a été observé que la méthode de coalescence était plus à même de produire un arbre stable et cohérent. L'arbre de coalescence soutient des résultats apportés par d'autres études qui regroupent les taxons Afrotheria et Xenarthra en un unique taxon Atlantogenata, lui-même proche des autres taxons (Laurasiatheria). L'ordre Scandentia a été trouvé comme étant ici plus proche des lagomorphes et des rongeurs que des primates, ce qui avait été montré dans de précédentes études. De même, le taxon des périssodactyles serait plus proche des cétartiodactyles dans cet article, contrairement à d'autres études où il serait plus proche des carnivores.
Pour la datation de l'arbre, aucun des résultats ne soutient le modèle explosif de la diversification des mammifères placentaires, tandis qu'environ 10% des résultats supportaient le modèle Short Fuse et 8% le modèle Long Fuse. Les 82% restants supportaient un modèle nommé trans-K-Pg.
En comparant les méthodes de coalescence et de concaténation, il a été observé que la méthode de coalescence était plus à même de produire un arbre stable et cohérent. L'arbre de coalescence soutient des résultats apportés par d'autres études qui regroupent les taxons Afrotheria et Xenarthra en un unique taxon Atlantogenata, lui-même proche des autres taxons (Laurasiatheria). L'ordre Scandentia a été trouvé comme étant ici plus proche des lagomorphes et des rongeurs que des primates, ce qui avait été montré dans de précédentes études. De même, le taxon des périssodactyles serait plus proche des cétartiodactyles dans cet article, contrairement à d'autres études où il serait plus proche des carnivores.
Pour la datation de l'arbre, aucun des résultats ne soutient le modèle explosif de la diversification des mammifères placentaires, tandis qu'environ 10% des résultats supportaient le modèle Short Fuse et 8% le modèle Long Fuse. Les 82% restants supportaient un modèle nommé trans-K-Pg.
Rigueur de l'article
Commentaire dans Phylogenomic red flags: Homology errors and zombie lineages in the evolutionary diversification of placental mammals :
Trois des taxons généralement validés (Odontoceti, Lemuriformes et Afrosoricada) utilisés pour l'arbre basé sur la méthode STAR sont contredits dans cet article. Pour le taxon Odontoceti, une discordance sur plus de 4000 loci a été trouvée alors que d'autres études ont trouvé 12 transposons sans homoplasie permettant de confirmer l'existence de ce taxon.
De plus, la datation de 12 nœuds de l'arbre préféré par l'étude montre des divergences moléculaires postérieures à l'âge des fossiles. Par exemple, l'étude propose une diversification des baleines de Minke et des cachalots datant de 2.9 Ma, ce qui est d'un ordre de grandeur inférieur à la divergence datant de 36.4 Ma basé sur le plus ancien mysticète Mystacodon.
Enfin, il semblerait que l'alignement des gènes présente des erreurs d'homologies (paralogie, alignement d'exons avec des introns, ...).
Commentaire dans Phylogenomic red flags: Homology errors and zombie lineages in the evolutionary diversification of placental mammals :
Trois des taxons généralement validés (Odontoceti, Lemuriformes et Afrosoricada) utilisés pour l'arbre basé sur la méthode STAR sont contredits dans cet article. Pour le taxon Odontoceti, une discordance sur plus de 4000 loci a été trouvée alors que d'autres études ont trouvé 12 transposons sans homoplasie permettant de confirmer l'existence de ce taxon.
De plus, la datation de 12 nœuds de l'arbre préféré par l'étude montre des divergences moléculaires postérieures à l'âge des fossiles. Par exemple, l'étude propose une diversification des baleines de Minke et des cachalots datant de 2.9 Ma, ce qui est d'un ordre de grandeur inférieur à la divergence datant de 36.4 Ma basé sur le plus ancien mysticète Mystacodon.
Enfin, il semblerait que l'alignement des gènes présente des erreurs d'homologies (paralogie, alignement d'exons avec des introns, ...).
Ce que cet article apporte au débat
Cet article propose un nouveau modèle de diversification des mammifères placentaires en se basant sur un certain schéma de partition génétique et en utilisant une horloge moléculaire. Il signale à plusieurs reprises que l'utilisation d'autres schémas ou d'autres horloges génèrent des résultats différents.
Le modèle proposé présente une diversification des mammifères placentaires ayant commencé avant la crise C/T.
Cet article propose un nouveau modèle de diversification des mammifères placentaires en se basant sur un certain schéma de partition génétique et en utilisant une horloge moléculaire. Il signale à plusieurs reprises que l'utilisation d'autres schémas ou d'autres horloges génèrent des résultats différents.
Le modèle proposé présente une diversification des mammifères placentaires ayant commencé avant la crise C/T.
Dernière modification il y a plus de 7 ans.