PLoSComputatBiol:为何随着进化人类的脑容量会越来越大?
近日,一项刊登在国际杂志PLoS Computational Biology上的研究报告中,来自哈佛大学等机构的科学家们通过研究表示,一种被称为“文化大脑假说”的理论或许能够解释在过去几百万年里人类和其它动物的大脑体积发生了惊人的增长。图片来源:biology.stackexchange.com 人类的大脑尺寸比较大,在过去几百万年里,其大脑的体积增加了两倍,而其它动物也经历了脑容量显著增长的变化(尽管之前其脑容量较小),这些增加让研究人员非常困惑,因为脑组织中的能量比较昂贵,也就是说,尺寸较小的大脑能够更加容易维持能量,基于现有的学习研究,这项研究中,研究者Muthukrishna及其同事分析并且利用计算机模拟了文化大脑的假说,结果发现,这种理论不仅能够解释大脑尺寸发生的增加,还发现了大脑尺寸增加与群体规模、学习策略、知识及生活史之间的各种关联。 研究者表示,这种理论基于一种观点,即大脑会不断扩张,储存并且管理更多的信......阅读全文
揭密“鬼兰”进化之谜
部分真菌异养紫金舌唇兰(a)和完全真菌异养广东舌唇兰(b) 受访者供图兰花给人的印象是典雅高洁的,一盆在室,芳香四溢。但是,有一种兰花却一辈子都生长的地底下,犹如鬼魅一般,只有开花的时候才会伸出地面,被人们称为“鬼兰”。更为神奇的是,这种兰花与其他植物不同,它们不需要叶子、根和阳光也照样能够生
眨眼:意外进化是关键
眨眼对眼睛的健康和功能至关重要。它有多种作用,如保持眼睛清洁,保护眼睛,甚至传达非语言线索。然而,眨眼的起源仍然是一个谜。为了阐明这个问题,来自佐治亚理工学院、塞顿山大学和宾夕法尼亚州立大学的一个研究小组对弹涂鱼进行了研究,这是一种独特的两栖鱼类,主要生活在陆地上。该研究旨在了解为什么眨眼是陆地上生
协同进化的意义
生物多样性例如,很多植食性昆虫和寄主植物的协同进化促进了昆虫多样性的增加;遗传连锁性状有关基因在分子水平上的协同进化促进了遗传隔离并导致物种分化。物种适应该方面主要体现在众多互惠共生实例中,比如传粉昆虫与植物的关系(昆虫获得食物,而植物获得交配的机会),蚜虫与蚂蚁的关系(蚜虫获得蚂蚁的保护,蚂蚁获得
《科学》:基因调节驱动进化
耶鲁大学的研究人员发表在8月10日的《科学》杂志上的文章显示,他们通过采用新方法分析基因启动子序列变异,而且对基因调节推动进化分歧有了新的了解。 之前完成的基因组测序工作显示,人类和黑猩猩的蛋白质编码基因有99%是相同的。目前生物学家面临的挑战是解释导致人和猩猩之间明显差异的原因。通常认为,如果
趋异进化的概念
趋异进化又称为分歧进化。生物进化过程中,由于共同祖先适应于不同环境,向两个或者以上方向发展的过程。如果某一类群的趋异向着辐射状的多种方向不断发展,则称为适应辐射。趋异产生的物种在形态结构,生理机能方面没有普遍提高,进化处于同一水平。趋异进化是分化式(生物类型由少到多)进化的基本方式,是生物多样化的基
EDTA容量法
方法提要在pH5~6的乙酸-乙酸钠缓冲溶液中,以二甲酚橙为指示剂,用EDTA标准溶液滴定。锰、铁、铝和铅等干扰元素,可在硝酸-氯酸钾分解试样后加硫酸铵、氟化钾、乙醇和氢氧化铵沉淀分离。铜的存在,干扰测定,可在滴定前加硫氰酸钾和硫代硫酸钠使铜沉淀为硫氰化亚铜以消除其影响。本法适用于1%以上锌的测定。试
变压器容量特性测试计算容量的方法
变压器容量特性测试计算容量的方法有很多种,今天简单来介绍下这些计算方法。一、按变压器的效率高时的负荷率βM来计算容量当建筑物的计算负荷确定后,配电变压器的总装机容量为:S=Pjs/βb×cosφ2(KVA) (1)式中Pjs——建筑物的有功计算负荷KW;cosφ2——补偿后的平均功率因数,不小于0.
蝴蝶基因组大小进化进展-发现表型多样性进化遗传基础
蝴蝶因其丰富的形态多样性,自达尔文时代就作为研究物种适应性进化的重要类群之一,近几年更被认为是研究形态遗传、进化和发育的理想模型,已成为发育生物学、进化生物学、种群遗传学、保护生物学和生态学等研究领域的重要模式生物之一。 中国科学院昆明动物研究所科研团队在2015年完成所有蝴蝶模式种金凤蝶及其
环境小变化或致进化大改变,真菌中发现进化“临界点”
科学家在真菌的进化中发现了一个“临界点”,该临界点会抑制真菌生长并塑造其形状。相关论文发表在《细胞报告》杂志上,研究结果表明,环境因素的微小变化可导致进化结果的巨大变化。菌丝的适应性景观表明,自然形状受到临界点的限制。真菌是自然界伟大的转化者。它们在森林地面上等待,以倒下的树木和秋天的树叶为食,将这
人类脑对脑接口实验首获成功-脑信号可遥控同伴
据物理学家组织网8月28日(北京时间)报道,最近,美国华盛顿大学科学家首次进行了一项人类之间非侵入式脑对脑接口实验,一个研究员能通过互联网发送脑信号,控制远在校园另一边的同伴的手部运动。 该实验由华盛顿大学计算机科学与工程教授拉加什·拉奥和学习与脑科学研究所心理学副教授安德烈·斯托克等人在
超纯水工艺——平衡交换容量与再生交换容量
一、平衡交换容量 平衡交换容量用来表示达到平衡状态时单位质量或单位体积的树脂中参与反应的交换基团数量。它表示在一定外界溶液条件下达到平衡状态时,树脂所吸附的某种交换离子的量,是离子交换反应的重要参数。平衡交换容量和平衡条件有关,也不是一个恒定值。平衡条件不同,平衡交换容量就不同。在同一条件下,
超纯水工艺:平衡交换容量与再生交换容量
一、平衡交换容量平衡交换容量用来表示达到平衡状态时单位质量或单位体积的树脂中参与反应的交换基团数量。它表示在一定外界溶液条件下达到平衡状态时,树脂所吸附的某种交换离子的量,是离子交换反应的重要参数。平衡交换容量和平衡条件有关,也不是一个恒定值。平衡条件不同,平衡交换容量就不同。在同一条件下,不同树
容量瓶是什么和如何使用容量瓶
甲容量瓶中,实验室玻璃器皿一块,用于制备的化学溶液。它是用来弥补已知体积的溶液。 如何识别容量瓶?甲量瓶中,其特征在于具有灯泡和一个长的脖子。的容量瓶中,有一个扁平的底部,使他们能够被设置到实验室工作台上,虽然有些容量瓶圆形底的。 如何使用容量瓶测量并添加溶液的溶质。加入足够的溶剂溶解的溶质。继
容量瓶洗涤方法-容量瓶配制溶液方法
容量瓶,是一种细颈梨形平底的容量器,带有磨口玻塞,颈上有标线,表示在所指温度下液体凹液面与容量瓶颈部的标线相切时,溶液体积恰好与瓶上标注的体积相等。容量瓶上标有:温度、容量、刻度线。 简介容量瓶容量瓶是为配制准确的一定物质的量浓度的溶液用的仪器。它是一种带有磨口玻璃塞的细长颈、梨形的平底玻璃瓶,颈上
研究人员构建新型光学脑—脑接口
埃隆·马斯克展示的脑机接口系统曾引发刷屏。如果不只让脑机相连,而直接实现脑与脑的信息传输,又会怎样?科技日报记者24日从北京脑科学与类脑研究中心了解到,该中心罗敏敏实验室利用光纤记录和光遗传学激活技术构建了一个光学脑—脑接口,在两只小鼠间实现了高速率的运动信息传递,从原理上验证了脑—脑接口跨个体
脑图谱与类脑智能前沿论坛举办
论坛现场 海南大学供图 12月27日,“CSIG图像图形中国行”走进海南大学,并举办脑图谱与类脑智能前沿论坛。 国防科技大学教授胡德文、北京大学教授彭宇新、中国科学院自动化研究所研究员蒋田仔、北京大学教授林宙辰、海南大学教授殷明、北京邮电大学教授刘勇等受邀在会上作报告。中国科学院院士、海
Science进化奇闻引热议
胆固醇代谢基因的突变竟然使果蝇变得只能依赖一种特殊的罕见仙人掌存活,而且还是正向性选择的结果,这一奇闻发表在九月二十七日的Science杂志上。研究显示,尽管这种突变使果蝇丧失了饮食多样性,但它也能赋予果蝇一定的生存优势。 “我们普遍认为进化应该是拓展生物的生存条件,而这项研究中的突变却恰
人类如何引导其它物种进化
乌鸦会衔着木棍在小洞中戳来戳去来获取食物,而在人类进化史册的绝大部分篇章中,我们做的还不如乌鸦漂亮。当然慢慢地我们学会了燧木取火,开始打造石制工具,时至今日,热兵器,杀虫剂和抗生素赫然在我们的工具序列中。通过使用工具,我们帮助那些对我们有用的物种生存了下来,这其中包括酿酒用的小麦、酵母,提供肉食
解开遗传密码进化的谜题
大自然是不断进化的——其极限仅取决于威胁物种生存能力的变异。研究遗传密码的起源和发展,对于解释生命的进化非常重要。最近在《Science Advances》发表的一项研究中,专门从事这一领域的一组生物学家,解释了遗传密码进一步发展的一个限制,我们知道,遗传密码是一套通用的规则,地球上所有生物都用
《自然》:新技术加速细菌进化
将加快对微生物的改造:从开发新的治疗药物到生产海量生物燃料 一个基因组的特定区域的目标遗传变化使得研究人员能够迅速进化微生物。(图片提供:H. Wang等/《自然》) 脱氧核糖核酸(DNA)测序技术的改进正使得读取基因组变得更加快捷和廉价。然而在微生物和其他有机体中改良基因,却依
多次进化让“咩咩”成“名片”
山羊、大熊猫、鼠狐猴、水豚和海豹在相互交流时,有某些共同点。它们的叫声都有快速震动的基本调频,也就是颤音。近日,研究人员在《当代生物学》期刊上(论文链接)报告称,他们弄清了这些叫声为何在进化过程中出现了多次:它提高了动物识别发声者身份的能力。 “我们的结果显示,振动式的音调之所以出现,是因为它
桉树叶为食从而“进化”
日前,日本京都大学灵长类研究所的研究人员参加的国际研究团队,通过基因组(全遗传信息)分析阐明,在澳大利亚东部生活的有袋类考拉,是从以主食桉树叶所持有的毒素中感觉到的苦味而择食,并仅选择桉树叶为食从而进化的。该研究成果发表在美国《自然—遗传学》杂志电子版。 研究表明,桉树叶含有毒性而味苦,几乎所
掌控进化:生命这样被改写
进化的力量通过生命的多样性得以展现。2018年诺贝尔化学奖被授予弗朗西丝·阿诺德、乔治·史密斯和格雷戈里·温特,理由是3人在掌控进化的方式及利用其为人类带来最大福祉方面作出了重要贡献。通过定向进化开发出来的酶如今被用于生产生物燃料、药物和其他事物。同时,利用一种被称为噬菌体展示技术的方法进化出来
Y染色体的进化
几种同属的鼠科及仓鼠科的啮齿目动物已经通过下列途径达到Y染色体演化终端: 土黄鼹形田鼠(Ellobius lutescens)、坦氏鼹形田鼠(Ellobius tancrei)及日本刺鼠中的奄美刺鼠(Tokudaia osimensis)和冲縄刺鼠(Tokudaia muenninki),已完
基因组的进化特征
基因组不仅仅是生物体基因的总和,基因组还含有其它可以考虑特定基因及其产物的特征。复制在基因组的塑造过程中起了重要作用。复制的范围包括短串联重复序列的延伸、基因簇的复制、整个染色体甚至整个基因组的复制。这种复制可能是创造遗传新性状的基础。
口里藏着人类进化史?
古语云“病从口入”,但除了饮食卫生,口里的小小“原住民”也不应忽视。它们不仅与健康息息相关,甚至还是人类进化史的“记录官”。科学家已经知道了70%的口腔细菌基因组。图片来源:Jessica Mark Welch和Gary Borisy细小牙垢可以揭示人类及其寄居微生物过去相互作用。图片来源:马普
物种进化的定义和本质
进化,又称演化(evolution),在生物学中是指种群里的遗传性状在世代 之间的变化。所谓性状是指基因的表现,在繁殖过程中,基因会经复制并传递到子代,基因的突变可使性状改变,进而造成个体之间的遗传变异。新性状又会因物种迁徙或是物种间的水平基因转移 ,而随着基因在种群中传递。当这些遗传变异受到非随
核酸进化相关量的变化
核酸是遗传物质,可以明显地看到在生物进化过程中各种生物每一基因组的核酸的量在总的趋势上逐渐增加。从总的趋势来看,愈是低等生物DNA量愈少,愈是高等则愈多。但是这规律对于某些生物显然并不适用,原因是多方面的。一般生物愈是高等则所需要的基因愈多(见基因),可是进化达到某一阶段以后,基因的数目便不再相应地
核酸进化相关质的变化
生物进化过程中 DNA的质也在发生变化。用分子杂交方法可以分析各种生物的DNA的相似程度(表2)。对于某一类生物来讲,例如在灵长类动物和细菌等生物中都可以用同样的方法来测定它们的亲缘关系(图1)。进化中的保守性 分子杂交测定的结果只能说明两种生物的DNA的相同或不同程度,通过DNA顺序分析才能知道
宏观进化的方式介绍
宏观进化可能以两种方式出现:一是通过对微观进化过程进行推论。微小进化在孤立的种群中经历足够时间,最后形成新物种。二是突然迅速变化。这一理论-间断平衡-由Stephen Jay Gould提出,它基于有机体中存在关键基因的事实(例如homeobox),它们小的变化可产生有机体巨大的变化,并导致新物种迅