英科学家发现脚踝在人类演化中发挥关键作用
在古希腊神话《伊利亚特》里,海神忒提斯将刚出生的儿子阿喀琉斯倒浸在冥河里,受过神水磨练的全身刀枪不入,但只有一个地方没有碰到神水,那就是他的脚踝。这个地方后来成了阿喀琉斯惟一的致命伤,尽管他后来在特洛伊战争中身经百战,但最后还是死于脚踝中箭。这就是著名的西方谚语“阿喀琉斯之踵”(Achilles’ heel),其意指“致命伤”。 尽管这只是一个神话,但脚踝从此在历史上有了一种特殊的比喻意义,在对足球运动员、赛跑者和网球明星的报道中,“阿喀琉斯之踵”成了一个常用词。不过,科学界最近却有了和希腊神话完全相反的结果。科学家发现,脚踝竟然在人类演化史上起到至关重要的作用。脚踝不是“致命伤”,而是协助人类学会跑步的“发动机”。 “露西”慢慢走,人类快快跑 科学家认为,正是因为脚踝的演化,300万年前人类的祖先才第一次懂得了跑步和捕猎。也正是因为人类第一次能够畅快地跑步,他们才终于摆脱了在浆果、昆虫和动物腐肉之......阅读全文
前进进化的定义
中文名称前进进化英文名称anagenesis定 义从单细胞生物到多细胞生物,从原核生物到真核生物的进化表现为结构层次增多和分化程度增大,导致复杂性增长的进化。应用学科遗传学(一级学科),进化遗传学(二级学科)
量子式进化的定义
中文名称量子式进化英文名称quantum evolution;tachytelic evolution定 义处于不平衡状态的生物群体较快地变到明显不同于其祖先的平衡状态,在短时间内迅速完成一些重大的进化。应用学科遗传学(一级学科),进化遗传学(二级学科)
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
协同进化的定义
协同进化(coevolution):由美国生态学家埃利希(P. R. Ehrlich)和雷文(P. H. Raven)1964年研究植物和植食昆虫的关系时提出的学说,指一个物种的性状作为对另一物种性状的反应而进化,而后一物种的性状又对前一物种性状的反应而进化的现象。
演化路上-这个物种为何越努力越不幸
视觉中国供图 不同类群的生物、不同时间段的演化速率的异质性在生物中广泛存在,但产生异质性的机制还不清楚,可能与其自身的遗传和形态特征有关,但也与其他生物和生存环境相关。 董丽萍 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副研究员 人们通常认为,在生物的进化过程中,许多大的进化分支是通过快速进化出现的
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
发现重复基因剪接信号演化特点
近日,中科院上海生命科学研究院/上海交通大学医学院健康科学研究所孔祥银课题组张振国等人发现基因重复后基因剪接信号演化特点,以及这些变化对基因新结构形成的影响,该成果在线发表在《基因组生物学》(Genome Biology)杂志上。 在物种进化过程中,基因重复是经常发生的。那么基因重复后,基
从恐龙到鸟,为何演化变慢?
生命演化史上有一些重要的节点事件,比如颌的出现,鱼类登上陆地,爬行动物飞上蓝天等等。过去,科学家理所当然地认为,当这类具有“演化革新”意味的特征或者形态功能在某一类群中刚刚出现时,该类群的演化速率会变快,多样性也会增加。原因是,这些“革新”能够帮助生物快速进入新的生态位。中国科学院古脊椎动物与古人类
寄生虫的演化过程
从自然生活演化为寄生生活,寄生虫经历了漫长的适应宿主环境的过程。寄生生活使寄生虫对寄生环境的适应性以及寄生虫的形态结构和生理功能发生了变化。(一)对环境适应性的改变在演化过程中,寄生虫长期适应于寄生环境,在不同程度上丧失了独立生活的能力,对于营养和空间依赖性越大的寄生虫,其自生生活的能力就越弱;寄生
Nature:大型项目揭示疾病演化
在一项该领域的最大型研究中,研究人员通过大量患者的DNA样本发现了与炎症性肠病IBD有关的71个新基因区域,使目前发现的IBD相关基因区域增加到了163个。这项研究即将发表在十一月一日的Nature杂志上。 克罗恩病与溃疡性结肠炎是两种最常见的IBD,研究显示它们之间存在着大量的遗传学重叠
Nature:恶性霍乱弧菌的演化
自从上个世纪90年代起人们就已经知道,霍乱弧菌(Vibrio cholerae)中的霍乱毒素基因见于结合的噬菌体CTX?中,这个噬菌体位于霍乱弧菌与“toxin-linked cryptic (TLC)”相邻的基因组中,后者是一个功能未知的染色体DNA成分。现在,TLC被发现相应于TLC的基因
寄生虫演化过程详解
寄生虫演化过程:(一)对环境适应性的改变在演化过程中,寄生虫长期适应于寄生环境,在不同程度上丧失了独立生活的能力,对于营养和空间依赖性越大的寄生虫,其自生生活的能力就越弱;寄生生活的历史愈长,适应能力愈镪,依赖性愈大。因此与共栖和互利共生相比,寄生虫更不能适应外界环境的变化,因而只能选择性地寄生于某
真马演化事件研究获进展
古马型真马(Stenonid)是旧大陆最早的真马(Equus),其出现被称作真马事件(Equus Datum)。这一事件被视为第四纪开始的标志,和发生在旧大陆的一系列重大的地质、环境与生态事件相关联。地质历史中最原始的真马肖肖尼马(Equus shoshonensis)发现于北美大陆的上新世地层
动物个性演化机制研究获进展
近日,中国科学院成都生物研究所研究团队以海拔分布跨度极大的典型两栖动物中华蟾蜍为研究对象,采用重复测量的研究范式,结合多变量混合线性模型与结构方程模型等统计方法,探究海拔梯度和热驯化条件对静止代谢率、基础皮质酮与探索和冒险个性共变关系的影响。研究成果发表于英国《皇家学会学报B-生物科学》。与人类相似
Cell子刊:预测肿瘤的演化
癌症并非是一种单一疾病,即便我们谈论的是一个肿瘤。肿瘤是由各种各样的细胞混杂构成,且这些细胞的复杂排列无时无刻不在发生变化,这是当医生和患者尽最大的努力去对抗癌症时感到最为棘手的问题。现在研究人员在《Cell Reports》杂志上报告称,他们开发出了一种新工具可帮助他们预测肿瘤最有可能的发
渐进式进化的概念
中文名称渐进式进化英文名称progressive evolution定 义认为进化是定向的一种错误的拉马克进化学说。应用学科遗传学(一级学科),进化遗传学(二级学科)
进化同源性的特性
同源性是比较生物学中的一个中心概念。同源,最基本的意义就是具有共同祖先。一般来说,如果两个物种中有两个性状(状态)满足以下两个条件中的任意一个,就可以称这两个性状为一对同源性状:(1)它们与这些物种的祖先类群中所发现的某个性状相同;(2)它们是具有祖先—后裔关系的不同性状。由于进化上或个体发育上的共
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。
进化同源性的概念
进化过程中源于同一祖先的分支之间的关系。在进化上或个体发育上的共同来源而呈现的本质上的相似性,但其功能不一定相同。
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
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
单细胞动物的进化过程
当生命进化到真核细胞以后,便有了动物和植物之分。最早的动物叫原生动物,是最低等的一类动物,它的个体是由一个细胞构成的。仅管如此,“麻雀虽小却五脏俱全”,这是一个完整的生命活动体,拥有作为一个动物应具备的主要生活机能,如新陈代谢、刺激感应、运动和繁殖等,它的体内有了原始的分化,各具一定功能,形成了
分子定向进化的概念
中文名称分子定向进化英文名称directed molecular evolution定 义模仿自然进化过程的人工进化策略。不需要事先了解蛋白质的结构和作用机制,去获得期望功能或全新功能的蛋白质或DNA。如从一个靶基因或一群相关家族基因或DNA开始,用突变或重组等手段去创建分子的多样性,然后对这多样
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
《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
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
人造细菌进化能力超越自然
据5日发表在《自然》杂志上的一项研究,美国印第安纳大学和克雷格·文特尔研究所领导的一个团队从支原体细菌中创造了一种最简单细胞,它只包含493个基因,是已知所有自由生命体中最小的基因组。这些细胞能够进化和生长,增殖变多,且能重新恢复在缩小基因组时失去的遗传适应性。这项研究将帮助人们更好地理解如何成
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
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