2018年的一個(gè)論文指出,現(xiàn)今的生物,也就是地球上90%的生物都是突然出現(xiàn)的。
這個(gè)結(jié)論源自上百位科學(xué)家對(duì)10萬(wàn)種生物和500萬(wàn)個(gè)DNA斷片研究后得出的結(jié)論,其中來(lái)自瑞士巴塞爾大學(xué)的學(xué)者David Thaler還表示,當(dāng)你給我看到研究結(jié)果時(shí),還試圖想反對(duì)它。
紐約洛克菲勒大學(xué)的Mark Stoeckle告訴法國(guó)新聞社,對(duì)于地球上76億人口,5億只麻雀,或10萬(wàn)只鷸,遺傳多樣性“大致相同”。
洛克菲勒大學(xué)(RockefellerUniversity)是一所世界著名的生物醫(yī)學(xué)教育研究中心,位于美國(guó)紐約,由美國(guó)石油大王洛克菲勒捐資建立。成立于1901年的洛克菲勒醫(yī)學(xué)研究所,在其82個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)室中。
誰(shuí)會(huì)懷疑手工基因測(cè)試用來(lái)揭開(kāi)羅非魚(yú)為金槍魚(yú)的壽司,可以深入了解進(jìn)化,包括新物種的出現(xiàn)?
誰(shuí)能想到要追蹤500萬(wàn)這些基因快照 - 被稱為“DNA條碼” - 由全球數(shù)百名研究人員從100,000 種動(dòng)物物種中收集并保存在美國(guó)政府運(yùn)營(yíng)的GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)中?
這將是來(lái)自紐約洛克菲勒大學(xué)的Mark Stoeckle和瑞士巴塞爾大學(xué)的David Thaler,他們共同發(fā)表的研究結(jié)果肯定會(huì)推動(dòng),如果不是推翻,還有一個(gè)關(guān)于進(jìn)化論如何展開(kāi)的定論。
例如,它是教科書(shū)生物學(xué),具有大量,遠(yuǎn)距離種群的物種,認(rèn)為螞蟻,大鼠,人類 - 將隨著時(shí)間的推移變得更具遺傳多樣性。
但這是真的嗎?
“答案是否定的,”該研究的第一作者斯托克勒說(shuō),他發(fā)表在人類進(jìn)化雜志上。
他告訴法國(guó)新聞社,對(duì)于地球上76億人口,5億只麻雀或10萬(wàn)只鷸,遺傳多樣性“差不多”。
該研究最令人吃驚的結(jié)果可能是,包括人類在內(nèi)的10種物種中有9種在10萬(wàn)至20萬(wàn)年前形成。
“這個(gè)結(jié)論非常令人驚訝,我盡可能地反對(duì)它,”泰勒告訴法新社。
這種反應(yīng)是可以理解的:人們?nèi)绾谓忉屵@樣一個(gè)事實(shí),即基因上90%的動(dòng)物生命大致是同一年齡?
20萬(wàn)年前是否有一些災(zāi)難性的事件幾乎擦干了石板?
要理解答案,就必須了解DNA條形碼。動(dòng)物有兩種DNA。
我們最熟悉的核DNA是由雄性和雌性親本在大多數(shù)動(dòng)物中傳下來(lái)的,并且包含每個(gè)個(gè)體的遺傳藍(lán)圖。
在分析100,000個(gè)物種的DNA條形碼時(shí),研究人員發(fā)現(xiàn)了一個(gè)跡象,表明幾乎所有動(dòng)物都與人類同時(shí)出現(xiàn)。
由DNA構(gòu)成的基因組由四種成對(duì)排列的分子構(gòu)成。在人類中,這些對(duì)中有30億個(gè),分為約20,000個(gè)基因。
但是所有動(dòng)物的線粒體中都含有DNA,它們是每個(gè)細(xì)胞內(nèi)的微小結(jié)構(gòu),將能量從食物轉(zhuǎn)化為細(xì)胞可以使用的形式。
線粒體含有37個(gè)基因,其中一個(gè)稱為COI,用于進(jìn)行DNA條形碼。
與核DNA中的基因不同,核DNA在不同物種之間存在很大差異,所有動(dòng)物都具有相同的線粒體DNA組,為比較提供了共同的基矗
分離線粒體DNA也更簡(jiǎn)單,更便宜。
2002年左右,加拿大分子生物學(xué)家保羅·赫伯特(PaulHebert)創(chuàng)造了“DNA條形碼”這一術(shù)語(yǔ) - 通過(guò)分析COI基因來(lái)確定物種識(shí)別方法。
“線粒體序列已證明對(duì)于這種全動(dòng)物方法是完美的,因?yàn)樗『闷胶饬藘煞N相互矛盾的特性,”Thaler說(shuō)。
中性突變
一方面,所有動(dòng)物的COI基因序列相似,因此很容易挑選和比較。
另一方面,這些線粒體片段的不同足以能夠區(qū)分每個(gè)物種。
“它完全符合每個(gè)動(dòng)物領(lǐng)域?qū)<覍<业奈锓N名稱,”Thaler說(shuō)。
在分析100,000個(gè)物種的條形碼時(shí),研究人員發(fā)現(xiàn)了一個(gè)跡象,表明幾乎所有動(dòng)物都與人類同時(shí)出現(xiàn)。
他們所看到的是所謂的“中性”突變?nèi)狈ψ儺?,這是幾代人DNA的輕微變化,既不會(huì)幫助也不會(huì)傷害個(gè)體的生存機(jī)會(huì)。
換句話說(shuō),它們與進(jìn)化的自然和性驅(qū)動(dòng)力無(wú)關(guān)。
一項(xiàng)新的DNA研究發(fā)現(xiàn),包括人類在內(nèi)的10種物種中有9種在10萬(wàn)至20萬(wàn)年前形成。
這些“中性”突變彼此之間的相似與否就像樹(shù)木年輪 - 它們揭示了一個(gè)物種的大致年齡。
這讓我們回到了我們的問(wèn)題:為什么今天存在的絕大多數(shù)物種幾乎同時(shí)出現(xiàn)?
達(dá)爾文感到困惑
洛克菲勒大學(xué)人類環(huán)境項(xiàng)目主任Jesse Ausubel解釋說(shuō),環(huán)境創(chuàng)傷是一種可能性。
“病毒,冰河時(shí)代,成功的新競(jìng)爭(zhēng)者,失去獵物- 所有這些都可能導(dǎo)致動(dòng)物種群急劇下降的時(shí)期,”他告訴法新社評(píng)論這項(xiàng)研究。
“在這些時(shí)期,基因創(chuàng)新更容易掃除人口并促成新物種的出現(xiàn)?!?
但最后一次真正的大規(guī)模滅絕事件發(fā)生在6550萬(wàn)年前,當(dāng)時(shí)可能的小行星撞擊摧毀了陸地上的恐龍和地球上所有物種的一半。這意味著人口“瓶頸”只是部分解釋。
“最簡(jiǎn)單的解釋是,生活總是在不斷發(fā)展,”斯托克勒說(shuō)。
“更有可能的是 - 在進(jìn)化的任何時(shí)候 - 那時(shí)活著的動(dòng)物最近才出現(xiàn)?!?nbsp;
在這種觀點(diǎn)中,物種只有持續(xù)一定的時(shí)間才能演變成新的或滅絕的物種。
然而,來(lái)自研究物種的另一個(gè)意外發(fā)現(xiàn)具有非常明確的遺傳邊界,并且兩者之間沒(méi)有什么。
“如果個(gè)體是恒星,那么物種就是星系,”泰勒說(shuō)?!八鼈兪强諘绲男蛄锌臻g中的緊湊簇?!?
他說(shuō),缺乏“中間”物種也讓達(dá)爾文感到困惑。
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