Studi menawarkan wawasan baru tentang kapan mamalia modern berevolusi – Majalah Time.com

  • Whatsapp


Penelitian ini menjelaskan pendekatan komputasi baru dan cepat untuk mendapatkan pohon evolusi yang tepat tanggal, yang dikenal sebagai ‘timetrees’.

Bacaan Lainnya

Para penulis menggunakan metode baru untuk menganalisis kumpulan data genom mamalia dengan tujuan untuk menjawab pertanyaan lama seputar apakah kelompok mamalia modern berasal sebelum atau setelah kepunahan massal Cretaceous-Palaeogene (K-Pg), yang memusnahkan lebih dari 70 persen semua spesies, termasuk semua dinosaurus.

Temuannya, diterbitkan dalam jurnal Alam, mengkonfirmasi nenek moyang kelompok mamalia modern setelah kepunahan K-Pg yang terjadi 66 juta tahun yang lalu, menyelesaikan kontroversi seputar asal-usul mamalia modern.

Tim peneliti dipimpin oleh Dr Mario dos Reis (Queen Mary University of London) dan Profesor Phil Donoghue (University of Bristol), dan termasuk ilmuwan dari Queen Mary, University of Bristol, UCL, Imperial College London, dan University of Cambridge.

Dr Sandra lvarez-Carretero, penulis utama makalah dari UCL (saat itu di Queen Mary), mengatakan: “Dengan mengintegrasikan genom lengkap dalam analisis dan informasi fosil yang diperlukan, kami dapat mengurangi ketidakpastian dan mendapatkan garis waktu evolusi yang tepat. Apakah kelompok mamalia modern hidup berdampingan dengan dinosaurus, atau apakah mereka berasal setelah kepunahan massal? Kami sekarang memiliki jawaban yang pasti.”

Profesor Donoghue dari University of Bristol’s Sekolah Ilmu Bumi, menambahkan: “Garis waktu evolusi mamalia mungkin merupakan salah satu topik paling kontroversial dalam biologi evolusioner. Studi awal memberikan perkiraan originasi untuk kelompok modern jauh di Kapur, di era dinosaurus. Dua dekade terakhir telah melihat studi bergerak bolak-balik antara skenario diversifikasi pasca dan pra-K-Pg. Garis waktu kami yang tepat menyelesaikan masalah ini.”

Dengan proyek sekuensing di seluruh dunia yang sekarang memproduksi ratusan hingga ribuan sekuens genom, dan dengan rencana segera untuk mengurutkan lebih dari satu juta spesies, ahli biologi evolusi akan segera memiliki banyak informasi di tangan mereka. Namun, metode saat ini untuk menganalisis kumpulan data genom luas yang tersedia dan membuat garis waktu evolusi tidak efisien dan mahal secara komputasi.

Dr dos Reis berkata: “Menyimpulkan garis waktu evolusi adalah tujuan dasar biologi. Namun, metode mutakhir mengandalkan penggunaan komputer untuk mensimulasikan garis waktu evolusi dan menilai yang paling masuk akal. Dalam kasus kami, ini sulit karena kumpulan data raksasa yang dianalisis, melibatkan data genetik dari hampir 5.000 spesies mamalia dan 72 genom lengkap.”

Dalam studi ini, para peneliti mengembangkan pendekatan Bayesian baru yang cepat untuk menganalisis sejumlah besar urutan genom, sementara juga memperhitungkan ketidakpastian dalam data.

Dr dos Reis menambahkan: “Kami memecahkan rintangan komputasi dengan membagi analisis dalam sub-langkah: pertama mensimulasikan garis waktu menggunakan 72 genom dan kemudian menggunakan hasilnya untuk memandu simulasi pada spesies yang tersisa. Menggunakan genom mengurangi ketidakpastian karena memungkinkan penolakan jadwal yang tidak masuk akal dari simulasi.”

Dr Asif Tamuri, salah satu penulis utama makalah dari UCL, yang bertanggung jawab untuk merakit kumpulan data genom mamalia, mengatakan: “Jalur pemrosesan data kami mengambil sebanyak mungkin data genom untuk spesies mamalia sebanyak mungkin. Ini menantang karena database genetik mengandung ketidakakuratan dan kami harus mengembangkan strategi untuk mengidentifikasi sampel berkualitas buruk atau data yang salah label yang harus dihapus.”

Dengan menggunakan pendekatan baru mereka, tim mampu mengurangi waktu komputasi untuk analisis kompleks ini dari beberapa dekade menjadi berbulan-bulan.

Dr lvarez-Carretero menambahkan: “Jika kami mencoba menganalisis kumpulan data mamalia besar ini di superkomputer tanpa menggunakan metode Bayesian yang telah kami kembangkan, kami harus menunggu beberapa dekade untuk menyimpulkan pohon waktu mamalia. Bayangkan saja berapa lama analisis ini bisa dilakukan jika kita menggunakan PC kita sendiri.

“Selain itu, kami berhasil mengurangi waktu komputasi dengan faktor 100. Pendekatan baru ini tidak hanya memungkinkan analisis kumpulan data genom, tetapi juga, dengan menjadi lebih efisien, secara substansial mengurangi CO2 emisi yang dilepaskan karena komputasi.”

Metode yang dikembangkan dalam penelitian ini dapat digunakan untuk mengatasi garis waktu evolusioner kontroversial lainnya yang memerlukan analisis kumpulan data besar. Dengan mengintegrasikan pendekatan Bayesian baru dengan genom yang akan datang dari Proyek Pohon Kehidupan Darwin dan BioGenome Bumi, gagasan untuk memperkirakan skala waktu evolusi yang dapat diandalkan untuk Pohon Kehidupan sekarang tampaknya dapat dijangkau.

Sumber: Universitas Bristol



Pos terkait

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *