物理科技生物学-PHYICA

自然选择在打毛线拖鞋生物体的进化和适应能力中起着重要作用

生物 2022-04-03 00:03:33

圣达菲研究所 信用:CC0公共领域 无论我们在自然界的哪个角落,都有自然选择的证据:洛奇波尔松塔的树脂盔甲进化来抵御渴望种子的鸟类和松鼠;长颈鹿的长脖子在进化上被认为是竞争对手无法触及的高植被

我们知道自然选择塑造了动物和植物进化和适应的方式

但是自然选择也影响生物体进化的能力吗?如果是,达到什么程度? 12月4日发表在《科学》杂志上的一项新研究暗示了这个问题的一些令人惊讶的答案

由苏黎世大学和圣达菲研究所的安德烈亚斯·瓦格纳领导的一个研究小组,对来自海洋无脊椎动物的黄色荧光蛋白群体进行了不同类型的选择压力——弱的和强的——以发现哪一种更有效地增强了进化能力

实验的进化最终目标是让蛋白质群体从黄色荧光进化到绿色荧光

该团队发现,在强选择下的群体赢得了绿色进化竞赛,因为这些群体经历了突变,使他们更加健壮——因此更有能力进化

瓦格纳说:“据我们所知,这是第一个实验证明,选择可以驱动达尔文意义上的适应能力,增加进化能力。”

“仍然有人质疑进化是否真实

但是我们不只是在有历史记录的地方看化石

我们在实验室观察进化

" 他补充说,由于进化生物学领域普遍认为弱选择为生物体的进化能力提供了优势,该小组发现强选择导致更强的鲁棒性——进化成功的关键要求——令人惊讶

研究小组观察到,发生的情况是,在强选择下的蛋白质积累了突变,这在更大程度上增加了它们的鲁棒性

第一作者(苏黎世大学)贾政评论说:“这个发现对我来说是一个真正的惊喜,因为它表明了健康的选择与强壮的选择并不冲突,这与以前的工作形成了对比。”

“虽然蛋白质遇到的大多数突变损害了它们的稳定性或正确折叠的能力,但增强鲁棒性的突变实际上减轻了这种有害影响

强健的蛋白质有更高的机会发挥功能,从而进化出新的特征

" 瓦格纳希望这项研究将有助于解决关于一种生物的可进化性本身能否进化的长期争议

“有些人认为进化性的自然选择不能太直接——它必须被适应性的选择所超越,”他说

“但现在我们面临着两者齐头并进的局面

换句话说,没有必要进行这种争论

"

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