诺丁汉大学的科学家在一项新的研究中表明,动物(包括生育力)的进化速度可能更快,这项研究挑战了有关某些脊椎动物物种如何进化的传统理论。
诺丁汉大学的科学家在《科学》杂志上发表的一项研究挑战了对某些脊椎动物物种进化的长期观念。生命科学学院遗传学和细胞发育专家Martin Luce博士和Andrew Johnson博士进行的一项研究,由
医学研究理事会(MRC)资助,发现了物种的遗传进化,包括繁殖力。它被证明是更快。快速。结果,他们测试了一种新理论,即早期发育事件会显着改变脊椎动物身体的结构和进化。
*初的理论是约翰逊博士10年前提出的。他的观点是,种系(即产生精子和卵的遗传性生殖细胞)与体细胞(组成生物体的细胞)之间的关系也会影响物种多样性。 ..他认为,当一个物种进化出一种称为细菌的物质时,生殖细胞是独一无二的,从而消除了对体细胞发育的限制,并增强了该物种进化的能力。因此,值得注意的是,诸如青蛙,果蝇和鸟类之类的脊椎动物看起来并不像祖先,但进化得比祖先快。
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在动物发育的早期,胚胎子细胞致力于生产原始生殖细胞(PGC)。原始生殖细胞发育成精子或卵。剩余的细胞发育成体细胞。这是一个用来描述组成一个人的所有身体组织的术语。种系是永生的细胞系,可控制受精卵形成几代人的新胚胎。另一方面,体细胞世代相传。*经典的生物学重要性是解释自然选择在确定遗传相容性方面的作用,从而导致所谓的“*适当的存活”。创建
PGC有两种已知的方法。一种是进化理论的预成型理论。一种称为卵细胞生殖物质的物质直接被胚胎的某些细胞遗传,生殖物质调节这些细胞成为PGC。另一种方法是PGC独立于生殖发育。在这种情况下,来自某些体细胞的分泌信号诱导了PGC的形成,这被称为渐进的。
约翰逊博士说: “生物学家习惯于思考成年人的身体特征如何影响自然选择和新物种的形成。进化胚胎机制的作用以及它们如何影响物种多样性。尚不清楚它是否会促进。“
新的计算机程序检验了Ruth博士*近发表的假设。他说:”研究生殖质量对序列变化的影响。为了观察尽可能多的序列,分析和处理了来自165个不同物种的1200万个序列,包括哺乳动物和爬行动物,两栖动物和鱼类。”
露丝和研究生特里·埃文斯(Terry Evans)编写了一个计算机程序来处理序列和检验假设。他们使用表观遗传学将含有生育力的物种的DNA序列与亲戚进行比较。因此,例如,我们比较了两栖sal(表观pi)和青蛙(可育性)的DNA。出乎意料的是,他们发现某些生殖质量序列的变化比没有生殖序列的变化快得多。因此,青蛙比sal进化得更快。鱼和爬行动物的类似比较证实了相同的模式。这表明它是动物进化的普遍特征。这些结果表明,生殖质量可以更快地发展,因此具有选择性的优势。此外,他们还支持动物世界中生殖细胞发育与体细胞之间的关系会影响物种多样性形成的想法。
约翰逊博士说: “马丁和我所寻找的理论并非我们所期望的。这项研究表明,具有生育能力的动物可以更快地进化。进化通常被认为是循序渐进的过程,这项工作并非如此,它表明生殖质量的进化会导致物种的爆炸性辐射,重要的是,进化速度正在加快,因此物种之间的遗传相似性性别系数可能与预期的遗传关系有所不同。这具有广泛的生物学影响。“
但要为生殖质量的演变付出一定的代价,其中首先有趣的是,早期发现动物的胚胎(包括生育力)与使用表观遗传学的胚胎有所不同,实际上,这些成年动物的身体结构是它们的“典型脊椎动物”。是不同的。因此,我们将Sal用作实验模型。是“典型的脊椎动物”,没有繁殖力。我们发现了一种机制,可以控制the在哺乳动物胚胎中的发育。但是,这在“正常”脊椎动物的发育中没有看到。因此,生育力的演变导致进化的死角。换句话说,sal两栖动物可以进化为爬行动物,然后进化为哺乳动物。青蛙只能进化为其他青蛙。青蛙有很多类型,但仍然只有青蛙。因此,研究人员认为sal可以用作未来人类发展研究的模型。