Комплексное филогеномное дерево мохообразных с датировкой дивергенций раскрывает глубокие родственные связи и выявляет противоречия между генными деревьями за последние 500 млн лет

Введение: Мохообразные составляют значительную часть биомассы наземных растений и формируют структуру экологических сообществ во всех биомах. Наши представления об эволюционной истории антоцеротовых, печёночников и мхов существенно изменились благодаря данным молекулярных исследований, выявившим широкое распространение гомоплазии различных признаков и неоднократные вспышки диверсификации. Однако сроки ключевых событий филогении, а также закономерности и процессы диверсификации мохообразных остаются неясными.

Методы: С использованием набора зондов GoFlag секвенировали 405 экзонов, соответствующих 228 ядерным генам, у 531 вида из 52 порядков мохообразных из 54 известных. Филогению видов реконструировали на основе анализа генных деревьев с применением методов конкатенации и коалесценции, оценили противоречия между генами и определили сроки дивергенции с использованием 29 ископаемых калибровок.

Результаты: Филогения проясняет многие родственные связи между мохообразными, что позволило восстановить пять порядков печёночников, признать ещё три порядка и предложить 10 новых порядков мхов. Большинство порядков возникло в юре, а их диверсификация происходила в меловом периоде или позднее. Филогеномные данные также выявили топологические противоречия на отдельных участках дерева, указывающие на сложные процессы диверсификации, которые невозможно адекватно описать с помощью топологии одного генного дерева.

Выводы: Мы исследовали сотни локусов, охватывающих широкий филогенетический спектр и по меньшей мере 450 млн лет эволюции; эти данные позволили разрешить многие критически важные узлы диверсификации мохообразных. Они также подчёркивают необходимость изучения механизмов, лежащих в основе филогенетической неоднозначности в отдельных узлах. Филогеномные данные создают расширяемую основу для реконструкции всеобъемлющей филогении этой важной группы растений.