10 Vesentlige nyere evolusjonære oppdagelser

Evolusjonsteorien via naturlig utvalg forvandlet helt vitenskapens verden for 150 år siden, og dens forgreninger ripplet over alle aspekter av livet, inkludert politikk og religion. Det er like godt akseptert i biologiens verden som jorden rundt om solen er i astronomi, men er kanskje det mest sosialt splittede problemet i vitenskapen. Mens evolusjonens virkelighet er kjent, er det mye detaljert å finne ut i sin 3,5 milliarder års historie. Dette er ti av de viktigste funnene fra det siste tiåret som hjelper vitenskapen å fylle inn bildet.

10

Butterfly Supergenes

Discovery: Butterfly supergenerene viser ukjent arvsmetode

Butterfly arten Heliconius numata har lenge vist seg å være et mysterium. Dens befolkning hadde syv forskjellige diskrete vingemønstre, hver spesifisert av en kombinasjon av mange forskjellige gener. Når foreldre med forskjellige vinge mønstre kompisgener blir blandet og spredt ut og disse mønstrene bør raskt fusjonere sammen. Den tradisjonelle Mendelske arvsmodellen vi alle lærte på skolen, brytes ned der flere gener er involvert.

Et team av britiske og franske biologer oppdaget i 2011 nærværet av det de kalte et supergen, en gruppe av atten gener gikk ned i en enkelt enhet. I stedet for å ha en blanding av gener fra hver av foreldrene, arver avkom spesielt dominerende og recessive supergener, slik at den diskrete egenskapen kan fortsette. Butterflyen inneholder andre mysterier, for eksempel Hvorfor Syv mønstre brukes til å skremme av fugler, når man normalt vil nok, men minst hvordan har blitt sprukket.

9

Humanzees

Discovery: Menneske- og sjimpanseinterbreeding

Det er velkjent at sjimpanser er menneskehetens nærmeste overlevende slektning. Kryssing av de to artene har fanget fantasien i over hundre år [http://en.wikipedia.org/wiki/Humanzee] og teorier florerer om forsøk fra sovjetiske forskere. Det er noen som tror på en human-sjimpanse hybrid som heter Oliver overlevde til i fjor, selv om DNA testing har vist at han bare var en vanlig sjimpanse som viste menneskelige egenskaper.

Heldigvis for mange av internettets quirkier innbyggere, tyder genetisk analyse fra 2006 på at menneskelige og sjimpansiske forfedre fortsatte å krysse etter den første splittelsen for 6,3 millioner år siden. Faktisk var det tilsynelatende så varmt de så passe på å holde på det i 1,2 millioner år. Disse resultatene var uventede og kan åpne opp en ny leting for livets historie. Som studieforfatter David Reich forklarte, "At slike evolusjonære hendelser ikke har blitt sett oftere i dyrearter, kan ganske enkelt skyldes at vi ikke har lett etter dem."

8

Old Bat

Discovery: Decades-old bat mystery endelig løst av spennende fossil

Flaggermus er den nest største rekkefølgen av pattedyr, regnskap for en femtedel av alle pattedyr arter. De er de eneste pattedyrene som har utviklet full flytur, og kan bruke ekkolokering til et nivå som ikke samsvarer med andre jordboende skapninger. Disse arketypiske trekkene har vært gjenstand for et langvarig mysterium innen biologi - som kom først? (For det relaterte spørsmålet er det tilsynelatende kyllingen).

Et par fossiler oppdaget i Wyoming i 2003, en del av en ny art som er kalt Onychonycteris finneyi, har mange ulike egenskaper. Den har klør på alle fem fingrene, sammenlignet med den ene eller to som finnes på moderne flaggermus, muligens som en tilpasning for klatring i skogen. Enda viktigere, det har kapasitet for fly uten evnen til å ekko-lokalisere, bekrefter flyet kom først. Sammen med de dusinvis av dusinvis av andre overgangsfossiler som er helt usynlige for kreasjonister, slutter den 52 år gamle prøven årtier av spekulasjon blant forskere.

7

tiktaalik

Discovery: Tiktaalik gir manglende lenke mellom fisk og landdyr

En av de mest dype overgangene i livets historie var flyttingen fra vann til land. Tetrapod er navnet gitt til de første skapningene for å forlate vannet og navnet betyr fire lemmer. De første tetrapodene er forfedrene til alle levende reptiler, amfibier, fugler og pattedyr. Forskere har lenge forstått at tetrapoder utviklet seg fra løvfisket fisk, og det mest kjente eksemplet er sannsynligvis coelacanth. I lang tid var det imidlertid ikke noe bevis for å vise når de myke kjøttfinner begynte å bli bony lemmer, med estimater hele veien fra 400 til 350 millioner år siden.

Tiktaalik, oppdaget i 2004 i Nunavut, Canada, endret alt det. Merket en manglende lenke, Tikaalik var den første fossilen som fortsatt er en fisk, men viste begynnelsen av tall, håndledd, albuer og skuldre. Det handler om overgang som fossil kan være. Tiktaalik er like grundig overgang som en fossil boks, og ble kalt en fishapod av en av sine oppdagere. Fishapod nano- og fishapod-klassikeren er fortsatt unnvikende.

6

lus

Discovery: Lice tilbyr et nytt vindu inn i pattedyrs historie

Fremskritt i genetisk testing har åpnet vinduer inn i fortiden som var uberørt av selv for femti år siden. Lus, som har vært irriterende humane skalp i ti tusen år, tilbyr en unik metode for å utnytte dette. Lus er spesialister med klør tilpasset sin vert, slik at når deres bestemte måltid etter eget valg utvikler seg til en ny art, følger lusene seg etter. Denne presisjonen i lussspesialisering betyr at lusetrær basert på DNA kan dateres nøyaktig med bare noen få fossiler for å fungere som ankre.

DNA-testing av lus ble utført av et (sannsynligvis virkelig kløende) team av forskere ved Londons naturhistoriske museum, og tilbyr implikasjoner for vår kunnskap om utviklingen av fugler og pattedyr.Forskerne fant at fugle og pattedyr lice begynte å diversifisere før utryddelsen av dinosaurene, noe som tyder på at, i motsetning til den rådende teorien, kan pattedyr ha dannet noen av dagens hovedgrupper før utryddelsen av dinosaurene. Den alternative, men like gode muligheten er at lusene våre kommer fra en linje som pleide å spise blodet av dinosaurer.

5

Giant Amoeba

Oppdagelse: Giant amoeba tviler på når symmetrisk liv oppsto

En av de tidligste grunnleggende egenskapene for å utvikle seg i dyreriket er bilateralismen. Hvis du deler et menneske i to fra topp til bunn gjennom midten, vil du for det meste ha de samme tingene på begge sider. Du kan halvere alt fra flatworms til haier til elefanter for å finne det samme speilbildet, selv om du vil ha et stort rot og spørsmål å svare etterpå, men du vil vise at bilateral symmetri er funnet overalt. En slik nøkkel egenskap har vært gjenstand for mye spekulasjon når det oppstod, og noen av de beste eksemplene på bevis var 550 millioner år gamle sjøgulvspor. Opprettelsen av disse spesielle sporene av skapninger som beveger seg i en rett linje, ble tenkt bare mulig av skapninger med to halvdeler.

En 2007-oppdagelse av forskere fra University of Texas kastet alvorlig tvil på disse konklusjonene. Mens du dykker utenfor Bahamas kyst (sucky jobbet, vet vi), dr. Mikhail V. Matz og hans team filmet en tommers bred amoeba, en single celled creature, rullende langs havbunnen. Skapet driver seg ved å utstråle protoplasma, og har en vannfylt kjerne som bidrar til å opprettholde sin form. Det forlot sporene påfallende lik de som finnes i fossiler, noe som tyder på at bilateralismen faktisk kan ha utviklet flere millioner av år senere enn første tanke.

4

Neanderthal Genome Project

Discovery: Neanderthal genomprosjektet antyder at vi er relaterte

Neanderthals er arten som var nesten oss. Det er bevis for at de var så intelligente som mennesker, fysisk sterkere og hadde utviklet mange aspekter av kulturen før deres utryddelse mindre enn 30.000 år siden. Fordi de døde så nylig har det vært mulig å isolere deres DNA. I 2010 publiserte et team fra Tysklands Max Planck-institutt et utkast til sekvens av Neanderthal-genomet mindre enn et tiår etter at kartleggingen av det menneskelige genomet var fullført.

Den mest sexy overskriften plukket opp på den tiden var at en til fire prosent av DNA i moderne mennesker kunne spores til neanderthals, noe som kan være tegn på interbreeding mellom de to. Et papir utgitt i fjor tviler på denne konklusjonen, noe som antyder en felles forfedre som opprinnelsen til disse delte gener, men den opprinnelige forskeren står ved jiggy-with-it-hypotesen og har utgitt et annet papir for å støtte det.

Åpne spørsmål er vitenskapens livsnerven, og dette er usannsynlig å bli endelig avgjort for en stund. Den viktigste tingen å ta bort fra dette, skjønt, er at Neanderthals ikke var for ulikt oss i det hele tatt.

3

Lucy's Baby

Oppdagelse: Lucy's Baby stjeler Lucys torden

Den mest berømte tidlige menneskelige forfaren er trolig Lucy, det 3,2 millioner år gamle skjelettet funnet i 1974. Selv om bare førti prosent fullført, ble Lucy synonymt med menneskehetens fødsel. Hennes art, Australopithecus afarensis, var på den tiden den eldste som var kjent fra tiden etter at vi splittet fra vår felles forfader med sjimpanser. Likevel ble Lucy torden stjålet av oppdagelsen av en annen Australopithecus afarensis fossil i 2006.

Selv om Lucy ble fortalt av titusenvis av år, ble den nye fossilen likevel kalt Lucys baby. Barnet var sannsynligvis kvinnelig og trodde å ha dødd rundt tre år gammel. Å være et barnskjelett gjør det ekstremt sjeldent. Det er også mer komplett enn Lucy. Barnet, som fortsatt var i ammende alder, vil legge mye til vår kunnskap om menneskets forfedre, men det er vanskelig ikke å bli rørt av beskrivelsene av små fingre og en knelett ikke større enn en tørket ert.

2

Eldste forfedre

Oppdagelse: Ardi er eldste menneskelige forfader som noen gang har funnet

Mens vi står overfor å stjele Lucys torden, møtes Ardi, fossilet som stjal Lucys krona som den eldste kjente sannsynligvis menneskelige forfederen i 2009. Ardi var en 50 kg liten hjernehunne og hun forutser Lucy med mer enn en million år. Hun ble funnet med rester av tretti og seks andre personer. En del av en ny art, Ardipithecus ramidus, Ardi ble faktisk funnet i 1994, men det var ikke før 2009, etter et tiår og en halv med omhyggelig analyse, at implikasjonene ble kjent.

Siden Charles Darwin-tiden var det et populært begrep at vår felles forfedre med chimpanser ville være som, vel sjimpanser. Men sjimpanser har hatt så lang tid å utvikle seg som vi har, og det er ingen reell grunn til å tro at våre forfedre ville være nærmere hver av oss - Ardi kastet et definitivt slag mot den gamle ideen. Hun viser en uventet blanding av egenskaper både avansert og primitivt, i motsetning til chimps eller gorillaer. Som anatomist Owen Lovejoy, som analyserte deler av Ardi, setter den, viser hun et "stort mellomstadium i vår utvikling som ingen visste om." Og hvis det er ett bidrag til vitenskapen som er større enn noe annet, er det et stort alt som ingen tidligere visste handle om.

1

Søppel DNA

Discovery: Junk DNA er ikke søppel i det hele tatt

Da det menneskelige genomprosjektets første utkast ble presentert i 2000, var nitti og sju prosent av de 3,2 milliarder basene i sekvensen uten tilsynelatende funksjon. Den primære funksjonen til DNA er å gi design for proteiner, informasjon som er lagret i gener, men disse utgjør bare tre prosent av en DNA-streng. Forskere hadde lenge kjent om dette ikke-kodende DNA, og beskrivelsen "søppel" for å beskrive den ble myntet langt tilbake i 1972.Selv edle laureat Francis Crick, co-oppdager av dobbelt-helixen, ble sitert som de fleste av nøkkelen til livet var "lite mer enn søppel".

I september 2012 publiserte det internasjonale Encode-prosjektet et kart over fire millioner brytere som finnes i søppel-DNA, brytere som regulerer proteinkoding-gener. Forskere fra prosjektet sier at opptil åtti prosent av DNA-sekvensen kan tilordnes en slags biokjemisk funksjon. Mindre enn et halvt år viser resultatene av dette skiftet i tenkning allerede: Forskere fra MIT har identifisert en del av ikke-kodende DNA som er grunnleggende for utviklingen av hjerteceller, mens andre forskere har funnet mutasjoner i ikke-kodende DNA som ser ut til å være en viktig årsak til hudkreft. Begge disse funnene har potensielle medisinske applikasjoner, og forskere vil sannsynligvis bare klare overflaten.