10 Væsentlige nylige evolutionære opdagelser

Evolutionsteorien via naturlig udvælgelse forvandlede helt videnskabens verden for 150 år siden, og dens forgreninger ripplede over alle aspekter af livet, herunder politik og religion. Det er lige så godt accepteret i biologiens verden, da jorden rundt om solen er i astronomi, men måske er det mest socialt splittede spørgsmål i naturvidenskaben. Mens evolutionens virkelighed er kendt, er der meget detaljer at finde ud af i sin 3,5 milliarder års historie. Det er ti af de vigtigste opdagelser fra det sidste årti, der hjælper videnskaben med at udfylde billedet.

10

Butterfly Supergener

Opdagelse: Butterfly supergener viser ukendt arvsmetode

Butterfly species Heliconius numata har længe vist sig at være et mysterium. Dens befolkning bragte syv forskellige diskrete vingemønstre, hver specificeret af en kombination af mange forskellige gener. Når forældre med forskellige vinge mønstre får gener bliver blandet og spredt ud, og disse mønstre bør hurtigt fusionere sammen. Den traditionelle Mendelske arvsmodel, vi alle lærte i skolen, bryder sammen, hvor flere gener er involveret.

Et team af britiske og franske biologer opdagede i 2011 tilstedeværelsen af, hvad de kaldte et supergen, en klynge af atten gener nedlagt i en enkelt enhed. I stedet for at have en blanding af gener fra hver forælder arver afkom særlige dominerende og recessive supergener, hvilket tillader det diskrete træk at fortsætte. Butterflyen indeholder andre mysterier, som f.eks hvorfor syv mønstre bruges til at skræmme fugle, når man normalt ville være tilstrækkelig, men i det mindste den hvordan er blevet revnet.

9

Humanzees

Opdagelse: Menneske- og chimpanserinterbreeding

Det er velkendt, at chimpanser er menneskehedens nærmeste overlevende slægtning. Krydsning af de to arter har fængslet fantasien i over hundrede år [http://en.wikipedia.org/wiki/Humanzee] og teorierne vrimler om forsøg fra sovjetiske forskere. Der er nogle, der tror, ​​at en human-chimpanse hybrid, der hedder Oliver, overlevede indtil sidste år, selv om DNA-testning har bevist, at han bare var en normal chimpanse, der viste menneskelige træk.

Heldigvis for mange af internets quirkier indbyggere antyder den genetiske analyse fra 2006, at menneskelige og chimpansiske forfædre fortsatte med at krydse efter deres første splittelse for 6,3 millioner år siden. Faktisk var det tilsyneladende så varmt, at de så egnet til at holde på det i 1,2 millioner år. Disse resultater var uventede og kunne åbne en ny lane for udforskning af livets historie. Som studieforfatter David Reich forklarede: "At sådanne evolutionære begivenheder ikke har været set oftere i dyrearter, skyldes simpelthen, at vi ikke har søgt dem."

8

Old Bat

Discovery: Decades-gamle bat mysterium endelig løst af fascinerende fossil

Flagermus er den næststørste række pattedyr, der tegner sig for en femtedel af alle pattedyrarter. De er de eneste pattedyr, der har udviklet fuld flyvning og kan bruge ekkolokation til et niveau, der ikke passer til nogen anden jordboende væsen. Disse arketypiske træk har været genstand for et langvarigt mysterium inden for biologi - som kom først? (For det beslægtede spørgsmål er det tilsyneladende kyllingen).

Et par fossiler opdaget i Wyoming i 2003, en del af en ny art kaldet Onychonycteris finneyi, har mange ulige træk. Den har kløer på alle fem fingre, sammenlignet med den ene eller den anden, der findes på moderne flagermus, muligvis som en tilpasning til klatring i skovhugget. Endnu vigtigere er det kapacitet til flyvning uden evnen til at ekko-lokalisere, bekræfter flyvningen kom først. Tilslutter sig de snesevis af andre overgangsfossiler, der er helt usynlige for creationister, slutter den halvogtyve million årige prøve et årtiers spekulation blandt forskere.

7

tiktaalik

Opdagelse: Tiktaalik giver manglende forbindelse mellem fisk og landdyr

En af de mest dybe overgange i livets historie var flytningen fra vand til land. Tetrapod er navnet på de første skabninger for at forlade vandet, og navnet betyder fire lemmer. De første tetrapoder er forfædrene til alle levende krybdyr, amfibier, fugle og pattedyr. Forskere har længe forstået, at tetrapoder udviklede sig fra løvfiskede fisk, og det mest kendte eksempel er sandsynligvis coelacanth. I lang tid var der imidlertid ingen beviser for at vise, hvornår de bløde kødfulde finner begyndte at blive til benede lemmer, med skøn over hele 400-450 millioner år siden.

Tiktaalik, der blev opdaget i 2004 i Nunavut, Canada, ændrede alt det. Etiketteret et manglende link, Tikaalik var den første fossil, der stadig er en fisk, men viste begyndelsen af ​​cifre, håndled, albuer og skuldre. Det handler om så overgangsmæssigt som en fossil kan være. Tiktaalik er så dybtgående overgang som en fossil dåse og blev døbt en fishapod af en af ​​dens opdagere. Fishapod nano og fishapod klassikeren forbliver ubehagelige.

6

Lus

Opdagelse: Lice tilbyder et nyt vindue i pattedyrs historie

Fremskridt inden for genetisk test har åbnet vinduer ind i fortiden, der var ureamed for selv for halvtreds år siden. Lus, der har været irriterende menneskeskalder i titusinder af år, tilbyder en unik metode til at udnytte dette. Lus er specialister med klør tilpasset deres vært, så når deres eget måltid efter eget valg udvikler sig til en ny art, følger lusene med kulør. Denne præcision i lusspecifikation betyder, at lusfamilie træer baseret på DNA kan dateres præcist med blot nogle få fossiler til at fungere som ankre.

DNA-test af lus blev udført af et (sandsynligvis virkelig kløende) team af forskere ved Londons naturhistoriske museum, der har implikationer for vores viden om udviklingen af ​​fugle og pattedyr.Forskerne fandt ud af, at fugle- og pattedyrslice begyndte at diversificere før udryddelsen af ​​dinosaurerne, hvilket tyder på, at pattedyr i modsætning til den gældende teori måske har dannet nogle af dagens hovedgrupper før udryddelsen af ​​dinosaurerne. Den alternative, men lige så fantastiske mulighed er, at vores lus kommer fra en slægt, der plejede at spise blodet af dinosaurer.

5

Giant Amoeba

Opdagelse: Giant amoeba tvivler på, når det symmetriske liv stammer fra

Et af de tidligste grundlæggende træk at udvikle sig i dyreriget er bilateralismen. Hvis du deler et menneske i to fra top til bund gennem midten, vil du for det meste have de samme ting på begge sider. Du kan halvere alt fra flatworms til hajer til elefanter for at finde det samme spejlbillede, selv om du vil have et stort rod og spørgsmål til at svare efterpå, men du vil demonstrere, at bilateral symmetri findes overalt. En sådan nøgleegenskab har været udsat for meget spekulationer, hvornår det opstod, og nogle af de bedste eksempler på beviser var 550 millioner år gamle havbundspor. Oprettelsen af ​​disse særlige spor af væsner, der bevæger sig i en lige linje, blev kun tænkt af skabninger med to halvdele.

En 2007-opdagelse af forskere fra University of Texas udgjorde alvorlig tvivl om disse konklusioner. Mens du dykker ud for Bahamas kyst (sucky job, ved vi), dr. Mikhail V. Matz og hans team filmade en tomme bred amoeba, en enkeltcellet væsen, der ruller langs havbunden. Væsenet fremkalder sig ved at udstråle protoplasma og har en vandfyldt kerne, der hjælper med at opretholde sin form. Det forlod sporene påfaldende ligner dem, der findes i fossiler, hvilket tyder på, at bilateralisme faktisk kan have udviklet flere millioner af år senere end den første tanke.

4

Neanderthal Genome Project

Opdagelse: Neanderthal genomprojektet tyder på, at vi er relaterede

Neanderthals er den art, der var næsten os. Der er tegn på, at de var så intelligente som mennesker, fysisk stærkere og havde udviklet mange aspekter af kulturen før deres udryddelse mindre end 30.000 år siden. Fordi de døde så nylig har det været muligt at isolere deres DNA. I 2010 offentliggjorde et hold fra Tysklands Max Planck-institut et udkast til sekvens af Neanderthal-genomet mindre end et årti efter, at kortlægningen af ​​det humane genom blev afsluttet.

Den mest kønnede overskrift hentede på det tidspunkt var, at en til fire procent af DNA i moderne mennesker kunne spores til neanderthals, hvilket kan være tegn på interbreeding mellem de to. Et papir udgivet sidste år tvivler på denne konklusion, hvilket tyder på en fælles forfader som oprindelsen af ​​disse delte gener, men den oprindelige forsker står ved jiggy-with-it-hypotesen og har udgivet et andet papir til støtte for det.

Åbne spørgsmål er videnskabelighedens livsnerven, og det er usandsynligt, at det er endeligt afgjort i en tid. Den vigtigste ting at tage væk fra dette er dog, at Neanderthals ikke var alt for forskellig fra os.

3

Lucy's Baby

Opdagelse: Lucy's Baby stjæler Lucys torden

Den mest berømte tidlige menneskelige forfader er nok Lucy, det 3,2 millioner år gamle skelet, der blev fundet i 1974. Selvom kun fyrre procent var færdig, blev Lucy synonymt med menneskehedens fødsel. Hendes art, Australopithecus afarensis, var dengang den ældste kendt fra det tidspunkt, vi splittede fra vores fælles forfader med chimpanser. Alligevel blev Lucys torden stjålet af opdagelsen af ​​en anden Australopithecus afarensis fossil i 2006.

Selvom Lucy var præget af titusinder af år, blev den nye fossil dog kaldt Lucys baby. Barnet var sandsynligvis kvindelig og troede at være død på omkring tre år. At være et barneskelet gør det yderst sjældent. Det er også mere komplet end Lucy. Barnet, der stadig var i ammende alder, vil øge vores viden om menneskets forfædre, men det er svært at ikke røre ved beskrivelserne af små fingre og en knæhætte, der ikke er større end en tørret ærte.

2

Ældste forfader

Opdagelse: Ardi er ældste menneskelige forfader nogensinde fundet

Mens vi er ved at stjæle Lucys torden, skal vi møde Ardi, det fossil, der stjal Lucys krona som den ældste kendte, sandsynligvis menneskelige forfader i 2009. Ardi var en 110 lb (50 kg) lillehåret kvinde og hun forventer Lucy med mere end en million år. Hun blev fundet med resterne af 36 andre personer. En del af en ny art Ardipithecus ramidus, Ardi, blev faktisk fundet i 1994, men det var først i 2009, efter et årti og en halv omhyggelig analyse, at konsekvenserne blev kendt.

Siden Charles Darwins tid var der en populær forestilling om, at vores fælles forfader med chimpanser ville være som godt, chimpanser. Men chimpanser har haft så lang tid at udvikle sig som vi har, og der er ingen reel grund til at tro, at vores forfædre ville være tættere på os - Ardi kaster et definitivt slag mod den gamle ide. Hun viser en uventet blanding af træk både avanceret og primitiv, i modsætning til chimpanser eller gorillaer. Som anatomist Owen Lovejoy, der analyserede dele af Ardi, sætter den, viser hun et "stort mellemstadium i vores udvikling, som ingen vidste om." Og hvis der er et bidrag til videnskaben større end nogen anden, er det et stort alt, som ingen tidligere vidste om.

1

Junk DNA

Opdagelse: Uønsket DNA er jo ikke uønsket

Da det menneskelige genomprojekts første udkast blev fremlagt i 2000, var syvoghalvfems procent af de 3,2 mia. Baser i sekvensen uden tilsyneladende funktion. Den primære funktion af DNA er at tilvejebringe mønstre for proteiner, information, som er lagret i gener, men disse udgør kun tre procent af en DNA-streng. Forskere havde længe kendskab til dette ikke-kodende DNA, og beskrivelsen "junk" for at beskrive det blev mønstret helt tilbage i 1972.Selv ædle laureat Francis Crick, co-opdager af dobbelt-helixen, blev citeret som at sige, at hovedparten af ​​nøglen til livet var "lidt mere end uønsket".

I september 2012 offentliggjorde det internationale Encode-projekt et kort over fire millioner omskiftere, der findes i junk-DNA, der skifter de proteinkodende gener. Forskere fra projektet siger, at op til 80% af DNA-sekvensen kan tildeles en slags biokemisk funktion. Mindre end et halvt år viser resultaterne af dette skift i tænkning allerede: Forskere fra MIT har identificeret en del af ikke-kodende DNA, som er grundlæggende for udviklingen af ​​hjerteceller, mens andre forskere har fundet mutationer i ikke-kodende DNA, der synes at være en vigtig årsag til hudkræft. Begge disse opdagelser har potentielle medicinske applikationer, og videnskabsmænd vil sandsynligvis kun skrabe overfladen.