生物學家揭開了進化變化的秘密
生物學家發現,重大的進化變化是逐漸發生的,而不是戲劇性的“怪物”步驟,這回答了長期爭論的問題,即飛行、視覺和后代生育等改變游戲規則的創新是如何產生的。
進化通常是一個漸進的過程,發生在小的、漸進的步驟中,但偶爾會產生驚人的新功能,比如最終讓鳥類飛翔的羽毛。
到目前為止,人們一直很難理解這些重大的進化變化是如何發生的,部分原因是其中許多變化發生在很久以前,部分原因是很難想象其中的中間階段。一些人認為,當大效應突變產生“充滿希望的怪物”時,它們會大步發生。其他人則認為,創新是逐步建立的,自然選擇有利于中間步驟。
謝菲爾德大學的科學家及其哥德堡大學和科學技術研究所的合作者,通過獲取和研究一組海洋蝸牛的全基因組序列,這些蝸牛最近從產卵轉向活產。奧地利現在至少能夠以一個例子來解決這場爭論。
該研究使用新的方法來發現這種分娩方式的新轉變是迅速發生還是逐漸發生,這些發現可以用來幫助解釋進化中的其他戲劇性轉變。
科學家們能夠識別出 50 個與生殖模式完美相關的基因,并估計它們的起源時間。結果顯示,它們是逐漸積累的,并在過去的不同時間傳播。這表明創新可以逐步發展,而不是單一的進化步驟。
謝菲爾德大學生物科學學院的羅杰·布特林教授表示:“理解關鍵創新的進化起源非常重要,因為它們可以極大地改變進化的進程,就像活體繁殖導致哺乳動物多樣化或羽毛幫助進化一樣。”鳥類進化出飛行能力。然而到目前為止,研究這些的機會很少,主要是因為大多數進化變化發生在很久以前。
“通過發現和研究海洋蝸牛生育方式的最新進化轉變,我們現在能夠了解這些重大變化,并將我們的方法應用于許多其他進化轉變。”
他補充道:“我們的結果將改變生物學家看待重大進化轉變的方式,將焦點從進化的大飛躍轉移到理解小進化步驟的漸進好處。它們還將幫助其他人剖析其他適應性特征的遺傳和歷史基礎,這在許多生物體被迫快速適應不斷變化的世界時非常重要。”
該團隊現在計劃研究他們已識別的基因的功能,以了解導致活產的一系列進化步驟。他們還希望他們的方法能夠應用于其他類型的適應,包括耐熱性等,如果某些物種要在氣候變化中生存,就必須進化耐熱性。
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