应力引发加速演化的盲洞穴证据

视觉 2018-12-19 11:07:55 151

  应力引发加速演化的盲洞穴证据

  在墨西哥洞穴深处发现的一条小小的无眼鱼可能正在成为下一个进化研究的大明星。根据发表在“科学”杂志上的一项新研究的作者,他们使用了被称为Astyanas mexicanus的洞穴鱼,首次在自然界中展示了动物中所谓的神秘遗传变异的揭示。

  隐秘的 - 或站立 - 遗传变异是可以追溯到19世纪中期,当科学家康拉德·沃丁顿施加的应力,以果蝇蛹(幼虫和成虫之间的阶段)的想法,看着他们出现的不熟悉的功能,如破静脉在他们的翅膀。

  看到这一点,Waddington认为生物体遗传了许多遗传变异,这些遗传变异由于掩盖它们的神秘机制而永远不会看到光明。

  几十年来,该机制去不明,科学家亲切地将它戏称为“沃丁顿” S小工具。“这WASN” T直到1998年,芝加哥大学的生物学家在杂志Natureestablishing蛋白Hsp90的作为可能的候选人发表了一篇论文。

  然而,作为新研究和哈佛医学院研究员Nick Rohner的合着者告诉“自然世界新闻报”,“它不像你有一匹小马,那么炎热的夏天和现代大小的马就会诞生。”

   

  他说,这个过程比这更重要。

  为了准确了解这种现象在实验室外的动物中是如何起作用的,研究人员研究了这只没有眼睛的洞穴鱼,将其与保留眼睛和色素沉着的表面栖息物相比较。

  研究人员估计,墨西哥的一群人在200万到300万年前进入了洞穴,此时他们突然发现自己身处漆黑的世界。目前还不清楚他们是作为殖民者还是乞讨受害者,是否违背他们的意愿。无论哪种方式,来自马里兰大学的共同研究员威廉杰弗里说,就进化而言,这是“一个非常非常近期的事件”。

  “我们在谈论一个快速的进化过程,而不是自寒武纪时期大多数动物[群体]出现以来已经展开的5亿年自然选择,”Jeffrey,他也是海洋生物实验室的科学家。 , 说过。 “这些无眼洞穴鱼是如此年轻的事实使得它们在开始时理解进化过程非常有吸引力。”

  这条鱼在他们的新家中遇到的不仅仅是黑暗。洞穴中的食物更稀疏,那里的水更纯净,这意味着它的电量更少。研究人员认为,所有这一切都足以抑制Hsp90蛋白并使受抑制的遗传变异体有机会发光 - 这一发现是他们通过一系列测试证实的。

  Rohner说,结果标志着“Hsp90在进化中发挥作用的第一个生态环境”。

  这项新研究的独特之处在于,与先前的研究不同,它表明Hsp90抑制可以产生适应性或有益的形态学特征。眼睛消耗了很多能量 - 摆脱它们意味着保存鱼类在黑暗的洞穴中需要更多的东西。

  “表面上,在光线的环境中,大眼睛比小眼睛更有帮助,”杰弗里说。

   “但是一旦鱼进入洞穴,如果那个(遗传变异)被揭露,那么如果你有小眼睛或大眼睛,因为它是完全黑暗的,这并不重要。”

  Rohner说,目前尚不清楚由于压力导致的隐藏遗传物质的暴露程度是多么广泛,尽管有许多地方存在极端环境以及环境的快速变化。

  然而,在他们去这些地方寻找之前,洞穴鱼周围还有更多的工作。“现在最重要的是寻找导致眼睛流失的特定基因,”研究人员说。