新科学家:进化走的是快车道吗?
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斐济鲨神 楼主
1990年,美国纽约石溪大学(Stony Brook University)的生物学家迈克尔•贝尔(Michael Bell)偶然在阿拉斯加的Loberg湖中捕到了一些棘背鱼(stickleback)。湖里原有的淡水棘背鱼曾被清除干净,现在这些鱼显然是从海中迁移过来的。贝尔发现,在一些鱼身上,海水棘背鱼特有的骨板已经减小了。而到了2007年,这里90%的棘背鱼都只有少量骨板了。曾被认为需要数千年的进化过程在20年间就完成了。
其实,早有人发现了正在发生的进化。例如著名的桦尺蛾(随着环境污染而颜色变深)。不过这一直都只被当作特例,而现在,生物学家们认识到巨大的改变可以在短时间内出现,而遗传学的发展则可以帮人们理解这是如何发生的。
以贝尔发现的的棘背鱼快速进化为例,研究发现骨板的减少是一种名为EDA的基因发生突变引起的。该突变也存在于海水棘背鱼中,但非常罕见。而在淡水中,骨板少的鱼具有生存优势,于是在自然选择的作用下这个突变迅速变得常见了。
虽然生物的迅速进化通常需要已事先存在的突变,但新突变也可能导致快速进化。例如尖音库蚊(Culex pipiens)由于一个基因扩增而出现了对有机磷杀虫剂的抗药性。
在适宜的条件下,新的物种也可以迅速产生。1866年,美国农民发现苹果遭到了一种未知蛆虫的攻击,昆虫学家本杰明•沃尔什(Benjamin Walsh)发现,这种新害虫实际上是本地的山楂蝇分化出来的新物种。在著名的加拉帕戈斯群岛,皮特•格兰特(Peter Grant )和罗兹玛丽•格兰特(Rosemary Grant)夫妇也发现新种类的地雀正随着进化出现。
这样的例子越来越多,美国缅因大学的迈克尔•金尼逊(Michael Kinnison) 认为“快速演化”这个词存在误导,会使人以为进化通常是缓慢的,他建议改用“当代演化”。但如果进化是快速的,化石与基因的证据为何显示进化是非常缓慢的呢?可能新物种和性状的确是迅速出现的,但它们也会迅速消失,结果在化石或基因上没有留下痕迹。
最好的例子同样来自于厄瓜多尔的加拉帕戈斯群岛,1977年,一场干旱让达芬梅杰岛(Daphne Major)上的小种子植物几乎灭绝,以种子为食的地雀也大量死亡,而嘴较大的地雀由于适合吃大个种子而得以生存下来。几代之后,地雀的嘴平均增大了4%。而在降水量较大的1983年之后,种子较小的植物重新繁盛起来,地雀的嘴又重新变小,进化逆转了。
新物种形成同样也可以逆转,附近的圣克鲁斯岛(Santa Cruz)上,地雀曾经分为嘴大小不同的两种,分别以不同的种子为食,但可能是由于人们投喂稻米造成太大或太小的嘴变得没有优势,现在多数地雀的嘴都是中等大小了。非洲东部的的维多利亚湖(Lake Victoria)有超过500种的鲷鱼(cichlid fish),多数都是在1.5万年前分化出来的,而现在它们中的不少正在合并回同一种。原因是雌鱼要靠鲜艳的颜色来辨认同种类的雄鱼,而人类活动导致湖水变浑浊,让雌鱼经常选错了对象,导致新种逐渐取代了原来的鱼种。
除了环境的改变,物种之间的相互作用也会导致进化来回摇摆。此外选择压力的波动导致生物种群快速向一个方向进化后又转回另一个方向,最后返回了起点。
整个进化的图景已经和人们过去的认识有了根本的不同。金尼逊说,人们以为进化在短时间内是感觉不到的,经过数百万年积累成为大的改变。实际上倒过来才对,生物会响应环境改变而迅速进化,但更长的时间内大多数改变都互相抵消掉了。进化不是缓慢的向某个方向前进,而是迅速地到处乱跑。
2014年05月09日 09点05分 1
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斐济鲨神 楼主
本文来自果壳网
2014年05月09日 09点05分 2
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怒插,好帖,
2014年05月09日 09点05分 3
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( 网址:http://weibo.com/Cryptid7UMA
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2014年05月10日 20点05分 4
level 14
好理论,解决了很多问题啊,怒顶[真棒]
2014年05月10日 22点05分 5
level 4
这不是叫自然选择的结果吗?
2014年05月11日 14点05分 6
先有突变再有选择
2014年05月12日 05点05分
level 9
暖贴[吐舌][吐舌]
2014年05月12日 07点05分 7
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