科学家称,自然选择实际上会减缓进化

01/01/24 04:51 | 来源: 科学快讯 | 已有(0)点评| |

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,这种机制还可以保留种群之间的相似性。

生物学家对进化的基本过程有着相当扎实的掌握。种群中的遗传多样性是突变的结果,其中一些突变创造了帮助个体在当前环境中更好地成长的特征。这些特征很有可能被传承下去,而不太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,但生命的意义不仅仅在于使我们所有人与众不同。

我们总是谈论生命的巨大多样性,我们应该这样做。这令人难以置信,这项新研究的主要作者、密歇根州立大学的进化生物学家杰夫·康纳说。

自然选择给了我们很多多样性,可能是大部分多样性。但自然选择也会导致相似性。

康纳和来自美国和中国的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长度的,现在它们有两个短雄蕊和四个长雄蕊。

出乎意料的是,之前的研究表明选择维持了这种长度差异,称为花药分离,尽管我们不知道原因。

加性遗传变异——多个基因共同形成一个性状——是性状进化所必需的。在所谓的约束中,缺乏这种方差往往会阻碍进化,即使它有利于进化。

约束基于这样的想法:随着物种随着时间的推移而发生变化,它们可能会在某些方面失去遗传灵活性,从而导致某些性状在几代人之间保持稳定。

自然选择被认为是变革的引擎,而约束则是刹车。

我们的工作稍微改变了剧本,康纳我们认为选择也会放慢速度,它会导致相似性和差异性。

研究小组想看看在之前的研究中约束是否可以阻止花药分离的发生。他们通过人工选择培育野生萝卜,使其外观恢复到更原始的状态,即雄蕊之间的间隙更小。

如果一种性状对人工选择做出反应,它显然可以进化,作者在论文中解释道

但如果该性状没有反应,那就是由于缺乏遗传变异而造成的限制。

该研究涉及六代,种植并测量了 3,437 株野生萝卜。通过人工选择,研究人员能够将雄蕊长度的差异缩小 30% 以上。

这一变化表明,今天的野萝卜,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它们雄蕊长度的差异。

这个植物家族在五千万年的时间里一直保持着这种四长两短的特征,我们可以在五代内消除三分之一的差异,这将是五年,康纳说。我的猜测是,如果我们继续下去,我们将恢复到六个相同长度的雄蕊。

科学家们设计了实验来调查雄蕊的不同长度是否会给萝卜在授粉媒介与植物相互作用的方式上带来任何好处。

自然选择非常重要,康纳说。很多事情人们认为选择无法做到,但我们正在学习选择可以做到。

关键词: 变异、遗传、进化、生物
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