生物学家揭开了进化变化的秘密

导读 生物学家发现,重大的进化变化是逐渐发生的,而不是戏剧性的怪物步骤,这回答了长期争论的问题,即飞行、视觉和后代生育等改变游戏规则的创...

生物学家发现,重大的进化变化是逐渐发生的,而不是戏剧性的“怪物”步骤,这回答了长期争论的问题,即飞行、视觉和后代生育等改变游戏规则的创新是如何产生的。

进化通常是一个渐进的过程,发生在小的、渐进的步骤中,但偶尔会产生惊人的新功能,比如最终让鸟类飞翔的羽毛。

到目前为止,人们一直很难理解这些重大的进化变化是如何发生的,部分原因是其中许多变化发生在很久以前,部分原因是很难想象其中的中间阶段。一些人认为,当大效应突变产生“充满希望的怪物”时,它们会大步发生。其他人则认为,创新是逐步建立的,自然选择有利于中间步骤。

谢菲尔德大学的科学家及其哥德堡大学和科学技术研究所的合作者,通过获取和研究一组海洋蜗牛的全基因组序列,这些蜗牛最近从产卵转向活产。奥地利现在至少能够以一个例子来解决这场争论。

该研究使用新的方法来发现这种分娩方式的新转变是迅速发生还是逐渐发生,这些发现可以用来帮助解释进化中的其他戏剧性转变。

科学家们能够识别出 50 个与生殖模式完美相关的基因,并估计它们的起源时间。结果显示,它们是逐渐积累的,并在过去的不同时间传播。这表明创新可以逐步发展,而不是单一的进化步骤。

谢菲尔德大学生物科学学院的罗杰·布特林教授表示:“理解关键创新的进化起源非常重要,因为它们可以极大地改变进化的进程,就像活体繁殖导致哺乳动物多样化或羽毛帮助进化一样。”鸟类进化出飞行能力。然而到目前为止,研究这些的机会很少,主要是因为大多数进化变化发生在很久以前。

“通过发现和研究海洋蜗牛生育方式的最新进化转变,我们现在能够了解这些重大变化,并将我们的方法应用于许多其他进化转变。”

他补充道:“我们的结果将改变生物学家看待重大进化转变的方式,将焦点从进化的大飞跃转移到理解小进化步骤的渐进好处。它们还将帮助其他人剖析其他适应性特征的遗传和历史基础,这在许多生物体被迫快速适应不断变化的世界时非常重要。”

该团队现在计划研究他们已识别的基因的功能,以了解导致活产的一系列进化步骤。他们还希望他们的方法能够应用于其他类型的适应,包括耐热性等,如果某些物种要在气候变化中生存,就必须进化耐热性。

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