生物体选择模块化进化是为降低成本
据物理学家组织网近日报道,美国康奈尔大学研究人员领导的研究团队通过在计算机内模拟25000代的进化情况后发现,生物网络在进化中产生模块化组织的原因,并不是之前认为的为了更好地适应环境,而是由于模块化设计会产生更少和较短的网络连接。新的研究发现将导致对进化的复杂性有更深入理解,有助于人工智能的发展。相关论文发表在《英国皇家学会会刊B辑》上。 从大脑到基因调控网络,许多生物实体被组织成模块——密集的零件相互连接在一个复杂的网络里面。几十年来,生物学家想知道人类、细菌和其它生物为什么以模块化的方式进化。自然界通过构建模块化将不同部分结合起来,但至今还没有人找到自然界首选模块化演变这一方式的原因。著名生物学家理查德·道金斯、金特P·瓦格纳以及斯蒂芬·杰·古尔德把“复杂性进化”作为模块问题的焦点进行争辩。 多年以来,一个流行甚广的假设认为,选择模块化进化的生物体对各种变化能作出更快速反应,因此比非模块化的竞争对手有一个适应......阅读全文
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。
极端高温,影响人类进化?
·据世界银行估计,到2050年,气候变化将导致1.4亿人迁移,目前生活在非洲撒哈拉以南地区、南亚、拉丁美洲的人迁移的可能性尤其高。 ·大规模迁移的后果之一,是生物学界所谓的“基因流动”,即由种群之间基因混合引发的进化。 极端高温,无疑是今年夏天全球各地的一大关键词。 上海高温追平1
最新《Science》流感进化模式
诺丁汉大学、剑桥疾控中心、国立卫生研究所、宾夕法尼亚大学、普林斯顿大学的科学家在流感病毒进化研究方面取得新的进展,最新的成果文章Quantifying the Impact of Immune Escape on Transmission Dynamics of Influenza发表在Scie
多地域进化的概念
中文名称多地域进化英文名称multiregional evolution定 义现代人起源的一种假说。认为现代人是由直立人在不同的地域环境下分别进化而成。应用学科遗传学(一级学科),进化遗传学(二级学科)
肺癌治疗进化史
癌症的英文来自拉丁文的“螃蟹”,可见最初取名便考虑了这种病症在人类中的横行霸道。其中,又属肺癌的发病率和死亡率最高。不过,人类在与肺癌持久的抗争中,掌握了很多种对抗癌症的方法! 肺癌到底从何而来? 其实每个人都是带”癌”生存的,比如原癌基因,别恐慌,它是个正常基因。人体的细胞生长是动
动物“纹身”进化机制揭开
法国国家科学研究中心近日消息,法国艾克斯-马赛大学发育生物学家提出了新的遗传模型,解释了动物多样的彩色“纹身”在物种进化过程中是如何形成和变化的。研究人员针对果蝇翅膀上的多样黑色斑点,通过追踪果蝇基因的历史变化,获得了控制其翅膀黑斑的遗传模型,该模型可从基因水平解释动物“纹身”的形成机制。相关研
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
退行进化的定义
中文名称退行进化英文名称regressive evolution定 义向退化方向的变化。与前进进化相对。应用学科遗传学(一级学科),进化遗传学(二级学科)
配子生殖的进化过程
配子生殖的进化趋势是由同配到异配,最后发展为卵配生殖。在原生动物和单细胞植物中,所有个体或营养细胞都可能直接转变为配子或产生配子,而在高等动物中,生殖细胞是由特殊的性腺产生的。
非达尔文进化的概念
非达尔文进化指的是进化过程中蛋白质的氨基酸排列和DNA的碱基排列的变化,是由于对自然选择不存在有利或不利的中立突变基因进入到群体内的偶然固定所引起的。但非达尔文进化难言完美。
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)
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
鲤鱼-“逆进化”重生鳞片
进化是一个缓慢的过程,往往需要几千年甚至上百万年。但新研究发现,如果进化是必要的,这个过程也可以很快,正如鲤鱼所经历的那样。 同大部分鱼类一样,鲤鱼全身覆盖着鳞片,但几个世纪以前,欧洲中世纪的僧侣选择性地养殖了一些鲤鱼,从而创造出少鳞的品种,以便更容易将其剖开洗净食用。从1912年开始,这些镜
成都生物所宝兴树蛙复合体内物种的系统和进化研究获进展
扩散和地理隔离在物种形成中起着重要作用。高海拨环境下的两栖动物长期栖息于较为寒冷的气候条件下,自身活动性较差,而青藏高原东缘山区受高原隆起影响,地质结构极端复杂,这使得居于青藏高原东缘的宝兴树蛙成为研究进化和物种形成的良好材料。 中科院成都生物研究所李家堂博士在昆明动物所张亚平研究员的指导
海洋所等在海洋生物对逆境适应进化研究中取得重要进展
9月20日,由中国科学院海洋研究所联合华大基因、美国新泽西州立大学等多家单位完成的牡蛎对潮间带逆境适应机制的研究成果,由《自然》(Nature)杂志以长篇论文(Article)形式在线发表。 该研究利用新一代测序技术和全新的组装策略,构建了牡蛎全基因组序列图谱,证实了牡蛎基因组序列具有极
控制抗抑郁分子贯叶连翘素生物合成的基因簇及进化历程
贯叶连翘(Hypericum perforatum),又名圣约翰草(St John’s wort),在欧亚各民族都有作为传统草药使用的历史,也是我国传统的中药材之一,最早被《本草纲目拾遗》收载。贯叶连翘在西方用于治疗烦躁不安、情绪低落、忧虑、集中力差、精神紧张等已有较悠久的历史,近些年被用于治疗轻、
成都生物所雄蛙的动态竞争策略及雌雄协同进化研究获进展
无论在商场、情场、还是战场,特别是竞争相对激烈而获胜机会微小之时,如何参与竞争,即选择什么样的竞争策略才能保证最大的收益,是认知神经科学的研究热点。 中国科学院成都生物研究所行为及其神经机理研究学科组利用峨眉仙琴蛙为动物模型对这个问题进行了系统研究,并得到了有趣的结论。雄性竞争对繁殖成功而言是
植物所发现重复基因结构分化机制及其对生物进化的重要性
基因的重复和分化为生物的演化提供了原材料。重复基因的分化可以发生在调控区或者编码区。发生在编码区的、能够导致功能分化的突变大体上分为两类,即非同义替换和内含子-外显子结构变化,前者导致同源位点上的氨基酸替换,后者则引起氨基酸的插入和缺失。作为点突变的一种方式,非同义替换的机制、速度和后果都已比较
微生物所揭示驯养酵母菌的起源和适应性进化机制
酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)在全世界范围内被广泛应用于酒类酿造和食品发酵等行业,其被人类利用的历史已有近万年,对人类文明的发展做出了重要贡献,因此被称为“第一种家养微生物”。酿酒酵母也是一种在遗传学、分子生物学、基因组学和进化生物学等领域被广泛应用的模式生物。对该
新进化观点:美生物学家称黑熊与人类基因相似度极高
在达尔文“进化论”观点的启迪下,赫胥黎在《人类在自然界的位置》一书中提出了著名的“人猿同祖论”,这种解释人类起源的观点已经为绝大多数人所接受。据英国《每日邮报》4月19日报道,近日,美国野生生物学家提出一种新的进化观点,他认为继猿类后,黑熊与人类的基因相似度也极为契合。此观点提出后引起广泛关注。
火星曾拥有湖泊与流水-或适合于微生物进化与生存
美国宇航局(NASA)日前刚刚宣布在火星上发现了流水的痕迹。从火星轨道上发现的这些水流起源于位于这颗红色星球南半球的4个山谷或陨石坑的陡坡上。如今,一项对NASA的“好奇”号火星车采集的图像进行的综合分析提供了迄今为止最有力的证据,表明火星曾经的温暖和湿润足以一年到头保持湖泊与流水的存在,并且这
张亚平院士携手著名华裔院士PNAS发表进化生物学成果
目前物种灭绝的速度大约是背景灭绝(注:指没有人类活动而产生的环境变化时,物种的自然灭绝)速度的1000倍,并且这可归因于人类的影响、生态和人口的波动,以及由于小种群所致的近亲繁殖。种群急剧衰退(RPD)的速度和起始日期,可以提供关于“在濒危物种中种群衰退的驱动力”的重要线索,但一般都是未知的。
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
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
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
《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
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
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
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