生物学家揭示了进化变化的秘密

发布日期:2024-04-23 09:49:25 阅读:933

昆虫学家发现,重大的进化变化是逐渐发生的,而不是以戏剧性的“怪物”般的步伐,从而回答了长期争论的问题,即诸如飞行、视力和胎儿生育等创新是如何产生的。

成年蜗牛适应了不同的栖息地。较大的蜗牛适应了对抗螃蟹攻击,而较小的蜗牛适应了生活在有强大波浪冲击的区域。

谢菲尔德大学领导的一组生物学家发现,重大的进化变化是逐渐发生的,而不是一步到位。

使用新方法研究海螺生产方式的进化变化后,专家们成功解答了飞行、视力和胎儿生育等具有颠覆性创新如何发生的长期争议。

了解这些创新的进化起源很重要,因为它们可以极大地改变演化的路径,比如胎生导致哺乳动物的多样化,而羽毛帮助鸟类演化出飞行能力。

生物学家现在可以将这些新方法应用于其他类型的适应性研究,包括温度耐受性,如果一些物种要生存下来,就必须适应气候变化。

重大的进化变化是逐渐发生的,而不是以戏剧性的“怪物”般的步伐,生物学家们发现了这一事实,从而解答了飞行、视力和胎儿生育等创新是如何产生的长期争议。

演化通常是一个渐进的过程,分段进行,但偶尔会产生引人注目的新功能,比如羽毛最终让鸟类飞行。

迄今为止,了解这些重大的进化变化是如何发生的一直很困难,部分原因是很多变化发生在很久以前,另一部分原因是很难想象中间阶段。有人认为它们是通过大的步骤进行的,即通过大效应突变引发‘希望之怪’;也有人认为创新是逐渐构建的,自然选择有利于中间步骤。

通过获取和研究一组海螺的整个基因组序列,这些海螺最近从产卵转变为胎生,位于谢菲尔德大学以及他们在哥特堡大学和奥地利科技研究所合作伙伴的科学家们,现在至少可以就一个例子解答这场辩论。

生物学家揭示了进化变化的秘密

这项发表在《科学》杂志上的研究,使用了新方法来发现这种新的生产方式转变是迅速发生的还是逐渐发生的,然后可以应用这些发现来帮助解释演化中的其他显著变化。

科学家们能够确定与繁殖方式完全相关的50个基因,以及推测其起源时间。结果显示这些基因是逐渐积累的,曾在过去的不同时期传播。这表明创新可以逐渐演化,而不是一次性的演化步骤。

谢菲尔德大学生命科学学院的罗杰·巴特林教授说:

“了解关键创新的进化起源很重要,因为它们可以极大地改变演化的路径,比如胎生导致哺乳动物的多样化,而羽毛帮助鸟类演化出飞行能力。然而迄今为止,几乎没有机会研究这些,主要是因为大多数进化变化发生在很久以前。

“通过发现和研究海螺产卵方式的最新进化变化,我们现在能够理解这些重大变化,并将我们的方法应用于许多其他进化变化。”

他补充说:

“我们的研究结果将改变生物学家对于重大进化转变的看法,把焦点从演化的大跃进转移到逐渐理解小的演化步骤的逐步好处。这也将帮助其他人解剖其他适应性特征的遗传和历史基础,这对于许多生物迫使迅速适应不断变化的世界是很重要的。”

该团队现在计划研究他们所确定的基因的功能,以便理解导致胎生的演化步骤序列。他们也希望他们的方法能够应用于其他类型的适应性研究,包括例如温度耐受性,如果一些物种要生存下去就必须适应气候变化。