科学家说,自然选择实际上可以减缓进化

当你听到自然选择这个词时,你可能会想到变化,但新的研究表明,这种机制也可以保持种群之间的相似性。

生物学家对进化的基本过程有相当扎实的把握。种群的遗传多样性是突变的结果,其中一些突变会产生有助于个体在当前环境中更好地茁壮成长的特征。这些特征很有可能被传承下去,而那些不那么有用的特征往往不会在后代中得到体现。这是自然选择。

进化生物学家最常研究种群和物种内部以及种群和物种之间的变异,但生命不仅仅是让我们与众不同的东西。

“我们总是谈论生活的巨大多样性,我们应该这样做。这太不可思议了,“密歇根州立大学的进化生物学家杰夫康纳,他是这项新研究的主要作者。

“自然选择给了我们很多多样性,可能是大部分。但自然选择也会导致相似性。

来自美国和中国的Conner及其同事研究了野生萝卜(Raphanus raphanistrum)。曾经它的花粉产生器官都是相同的长度,今天它们有两个短雄蕊和四个长雄蕊。

出乎意料的是,先前的研究表明,尽管我们不知道为什么,但选择会保持这种长度差异,称为“花药分离”。

一朵野萝卜花。(杰夫·康纳))

加性遗传变异 - 其中几个基因对一个性状有贡献 - 是性状进化所必需的。在所谓的约束中,缺乏这种差异往往会阻碍进化,即使它有利于进化。

约束是基于这样一种观点,即随着物种随着时间的推移而变化,它们可能会在某些方面失去遗传灵活性,导致某些性状在世代之间稳定下来。

自然选择被认为是变革的引擎,而约束就是刹车。

“我们的工作稍微翻转了剧本,”康纳。“我们认为,选择也会减慢速度,它可能导致相似性和差异性。

该团队想看看约束是否可以阻止花药分离在之前的研究中进化。他们使用人工选择来培育野生萝卜,以将其外观恢复到更原始的状态,即雄蕊之间的间隙较小。

“如果一个性状对人工选择有反应,它显然可以进化,”作者在他们的论文中解释道

“但是,如果性状没有反应,则缺乏遗传变异会造成限制。

该研究涉及六代人,种植和测量了 3,437 株野生萝卜植物。通过人工选择,研究人员能够将雄蕊长度的差异减少30%以上。

在自然界中,野萝卜有长雄蕊和短雄蕊,如左图所示。通过人工选择,研究人员培育出更接近相等的长度,如右图所示。(Conner 等人,新植物学家,2023 年)

这种变化表明,今天的野生萝卜,可能还有它的亲戚,仍然具有进化所需的遗传变异,因此它们不太可能受到限制。

相反,自然选择似乎保持了雄蕊长度的差异。

“这个植物家族在5000万年的时间里一直保持着这种四长两短的性状,我们可以在五代人中消除三分之一的差异,这将是五年,”康纳。“我的猜测是,如果我们继续前进,我们将回到六个长度相等的雄蕊。

科学家们设计了实验来研究雄蕊的不同长度在传粉者与植物相互作用的方式方面是否给R. raphanistrum带来任何好处。

“自然选择非常重要,”康纳。“人们认为选择做不到的很多事情,我们正在学习选择可以做到。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 220,976评论 6 513
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 94,249评论 3 396
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 167,449评论 0 360
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 59,433评论 1 296
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 68,460评论 6 397
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 52,132评论 1 308
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,721评论 3 420
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,641评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 46,180评论 1 319
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 38,267评论 3 339
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 40,408评论 1 352
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 36,076评论 5 347
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,767评论 3 332
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 32,255评论 0 23
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,386评论 1 271
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,764评论 3 375
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 45,413评论 2 358

推荐阅读更多精彩内容