Надійно визначати швидкість появи нових видів і вимирання старих тільки за даними молекулярної філогенетики сучасних організмів неможливо, повідомляється в. Такий підхід працює тільки для еволюційних подій, які відбуваються в даний час або в зовсім недалекому минулому, а для інших випадків потрібно враховувати як мінімум палеонтологічний матеріал. Сумніви в суто молекулярному підході виникли вже давно, але тепер з'явилося їх математичне обґрунтування.
Швидкість диверсифікації в групі організмів залежить від того, скільки нових видів в ній з'явилося за одиницю часу (^) і скільки їх вимерло на тому ж проміжку ( ). Її легко вирахувати, якщо нам відомі всі види, які входили в таксон, що нас цікавить. Однак для деяких груп майже не знайшли викопних залишків, так що достовірно оцінити їх видове розмаїття і його зміну в минулому лише за палеонтологічними знахідками неможливо.
У 1994 році оксфордські біологи запропонували розраховувати швидкість диверсифікації таких проблемних груп по філогенетичних деревах нині існуючих організмів - схемами, в яких вказано спорідненість різних видів в конкретній групі і відзначені точки, коли види розійшлися від загального предка. Вони будуються на підставі молекулярних даних. Приблизно відомо, з якою швидкістю виникають певні мутації в генах, і це дозволяє визначити час розбіжності видів. Вимирання теж можуть відбиватися на спадковому матеріалі організмів. Тому теоретично по філогенетичних деревах можливо визначити кількість видів всередині таксона, від яких стався якийсь із сучасних видів, і зміну цього параметру в часі.
Досить швидко з'явилися сумніви в точності такого підходу. Він повинен непогано працювати, якщо порожній, і їх компоненти постійні. Але вони можуть змінюватися, і один і той же результат можна отримати при підстановці різних чисел в якості цих змінних. Якщо кількість видів, що дали початок іншим видам, різко зросла, встановити причину цієї зміни не вийде: ситуація, коли існуючі види стали вимирати повільніше, і ситуація, коли нові види стали з'являтися швидше, будуть виглядати однаково. Те ж вірно і для випадку, коли зростання кількості видів, чиї нащадки дожили до наших днів, сильно сповільнилося.
Тим не менш, метод, описаний у 2004 році, використовують і зараз, і за даними молекулярної філогенетики сучасних організмів навіть роблять припущення про те, як клімат та інші умови минулого впливали на швидкість вимирань. Існують математичні моделі, які дозволяють визначити зростання кількості видів, що дали початок сучасним організмам, навіть якщо порожні і не константи.
Стиліанос Лука (Stilianos Louca) і Метью Пеннелл (Matthew Pennell) з Канади і США спробували описати зміну числа видів, від яких відбулися нині існуючі організми, і його залежність від даних з конкретних філогенетичних дерев різними диференційними рівняннями. При цьому вони вважали, що і можуть змінюватися в часі, і в різних моделях задавали неоднакові сценарії таких змін.
Виявилося, що несхожі рівняння дають однакові результати. Швидкості вимирання і появи нових видів, а з ними і швидкості диверсифікації можуть істотно різнитися, але число видів, які мають сучасних нащадків, змінюється в часі по одній і тій же траєкторії незалежно від того, з якого філогенетичного древа сучасних організмів брати дані. Виходить, що такі дерева дають інформацію тільки про ті вимерлі види, які стали чиїмись предками, а про тих, хто не залишив після себе нащадків, вони нічого не повідомляють.
Таким чином одні лише молекулярні дані про спорідненість сучасних організмів не можуть дати цілої картини того, як швидко йшло видоутворення у їх вимерлих предків, як часто види зникали і з'являлися. Також виходить, що на їх основі не побудувати достовірних припущень про те, як на еволюцію конкретних таксонів впливали різні зовнішні події: зміна клімату і так далі.
Автори зазначають, що для повноти відомостей необхідно використовувати палеонтологічні знахідки, де це можливо. Хоча ця думка може здатися очевидною, розквіт молекулярно-генетичних досліджень на шкоду роботам, які задіють класичний біологічний матеріал, підказує, що про цю ідею вченим потрібно періодично нагадувати.
Філогенетичні дерева постійно перебудовують, оскільки з'являються нові дані і переглядаються ті результати, які вже є. У 2015 році ми писали про одне з найповніших дерев, що містить 2,3 мільйона видів. Останню (на даний момент) його версію опублікували 29 грудня 2019.