10 Významné nedávné evoluční objevy

Teorie evoluce prostřednictvím přirozeného výběru zcela změnila svět vědy před 150 lety a její následky se rozplývaly na všechny aspekty života, včetně politiky a náboženství. Stejně tak je ve světě biologie akceptováno, že Země obíhající kolem Slunce je v astronomii, ale je možná nejvíce sociálně rozdělující vědou. Zatímco skutečnost evoluce je dobře známa, je zde spousta detailů, které lze vyčíst ve své historii 3,5 miliardy let. Jedná se o deset nejdůležitějších objevů z posledního desetiletí, které pomáhají vědě vyplnit obrázek.

10

Butterfly Supergenes

Objev: Butterfly supergenes prokazují neznámou metodu dědičnosti

Motýl druh Heliconius numata se již dávno prokázal jako tajemství. Jeho populace nesla sedm odlišných diskrétních vzorků křídel, z nichž každá byla specifikována kombinací mnoha různých genů. Když se rodiče s různými křídlovými vzory shromažďují a rozšiřují matematické geny a tyto vzory by se měly rychle spojit. Tradiční model Mendelovy dědičnosti, který jsme se všichni naučili ve škole, se rozpadá, kde se podílí více genů.

Tým britských a francouzských biologů objevil v roce 2011 přítomnost toho, co nazývali supergene, seskupení osmičtyřicet genů odešlo do jedné jednotky. Spíše než mít na sobě směs genů od každého rodiče, dědictví dědí zvláště dominantní a recesivní supergenes, což umožňuje pokračovat v diskrétním znaku. Motýl drží jiné záhady, jako je proč sedm vzorků se používá k vyděšení ptáků, kdy by normálně stačilo, ale alespoň jak byl prasklý.

9

Lidé

Objev: Lidské a šimpanzové křížení

Je dobře známo, že šimpanzi jsou nejbližším příbuzným, který přežil člověk. Křížení těchto dvou druhů uchvátilo představivost již více než sto let [http://en.wikipedia.org/wiki/Humanzee] a teorie se opírají o pokusy sovětských vědců. Někteří věří, že hybridní člověk-šimpanz, jménem Oliver, přežil až do loňského roku, ačkoliv DNA testování prokázalo, že je to normální šimpanz, který zobrazuje lidské rysy.

Naštěstí pro mnoho z obyčejnějších obyvatel internetu, genetická analýza z roku 2006 naznačuje, že lidští a šimpanzí předci se po počátečním rozštěpení pokračovali před 6,3 miliony let. Ve skutečnosti to bylo zjevně tak horko, že považovali za vhodné udržet si to po dobu 1,2 milionu let. Tyto výsledky byly neočekávané a mohly by otevřít novou cestu průzkumu do historie života. Jak autor studie David Reich vysvětlil: "To, že takové evoluční události nebyly častěji pozorovány u živočišných druhů, mohou být prostě kvůli tomu, že jsme je nehledali."

8

Starý bat

Discovery: Desetiletí staré batové tajemství konečně vyřešené fascinujícími fosiliemi

Netopýři jsou druhým největším pořadím savců, což představuje pětinu všech savčích druhů. Jsou to jediní savci, kteří vyvinuli plný let a mohou využít echolokace na úroveň, která není srovnatelná s žádným jiným bytím, Tyto archetypální rysy byly předmětem dlouhotrvajícího tajemství v biologii - který přišel první? (Pro související otázku je to zřejmě kuře).

Pár fosílií objevených ve Wyomingu v roce 2003, součást nového druhu nazvaného Onychonycteris finneyi, má mnoho zvláštních rysů. Má pazoury na všech pěti prstů, ve srovnání s jedním nebo dvěma nalezenými na moderních netopýrech, možná jako adaptace pro lezení v lesním baldachýnu. Ještě důležitější je, že má schopnost létání bez možnosti echa-lokalizovat, potvrzující, že let byl první. Spojením desítek a desítek dalších přechodných fosilií, které jsou pro kreacionisty zcela neviditelné, je spekulace mezi padesáti dvěma milióny let ukončena desetiletími spekulací mezi vědci.

7

Tiktaalik

Objev: Tiktaalik poskytuje chybějící spojení mezi rybami a suchozemskými zvířaty

Jedním z nejhlubších přechodů v historii života byl přechod od vody k zemi. Tetrapod je jméno dané prvému tvůrci, které opustilo vodu a jméno znamená čtyři končetiny. První tetrapodové jsou předky všech živých plazů, obojživelníků, ptáků a savců. Vědci již dlouho věděli, že tetrapody se vyvinuly z rybích lalůček, nejslavnějším příkladem je pravděpodobně coelacanth. Po dlouhou dobu však nebyly žádné důkazy, které by ukazovaly, kdy se měkké masité ploutve začaly přeměňovat na kostnaté končetiny, s odhady až 400 až 350 miliony let.

Tiktaalik, objevený v roce 2004 v kanadském Nunavutu, to všechno změnil. Označil chybějící odkaz, Tikaalik byl první fosilie, která je ještě ryba, ale zobrazovala počátky číslic, zápěstí, loktů a ramen. Je to přechodné jako fosilie. Tiktaalik je stejně hluboce přechodný jako fosilní pot a byl nazván rybákem jedním z jeho objevitelů. Fishapod nano a fishapod classic zůstávají nedosažitelné.

6

Všichni

Discovery: Všichni nabízejí nové okno do historie savců

Pokroky v genetickém testování otevřely okna do minulosti, které nebyly ani před padesáti lety vidět. Všichni, kteří dráždí lidské skalpy po desítky tisíc let, nabízejí jedinečnou metodu, jak tuto věc využít. Všichni jsou specialisté s drápy přizpůsobenými jejich hostiteli, takže když se jejich konkrétní jídlo volby vyvíjí do nového druhu, vši následují. Tato přesnost ve speciách vši znamená, že rodokmenovité stromy založené na DNA mohou být datovány přesně s několika fosiliemi, které působí jako kotvy.

DNA testování vší bylo provedeno týmem (pravděpodobně skutečně svědivým) výzkumníků z londýnského Přírodovědného muzea, které nabízejí důsledky pro naše poznatky o vývoji ptáků a savců.Výzkumníci zjistili, že vši ptáci a savci se začali diverzifikovat před vymřením dinosaurů, což naznačuje, že na rozdíl od převládající teorie mohou savci zformovat některé z dnešních hlavních skupin před zánikem dinosaurů. Alternativní, ale stejně tak úžasná možnost je, že naše vši pocházejí z řádků, které zvykaly jíst krev dinosaurů.

5

Obří améba

Objev: Obří améba zpochybňuje, kdy vznikl symetrický život

Jednou z prvních základních rysů, které se vyvíjejí v živočišné říši, je bilaterismus. Pokud člověku rozdělíte ze dvou stran shora dolů, budete mít z větší části stejné věci na obou stranách. Můžete všechno snížit na polovinu, od plochých červů až po žraloky slonů, abyste našli stejný zrcadlový obraz, i když byste měli velkou nehodu a otázky, abyste odpověděli následovně, ale vy byste dokázali, že se všude objevuje bilaterální symetrie. Takový klíčový rys byl předmětem hodně spekulací o tom, kdy k němu došlo, a některé z nejlepších příkladů důkazů byly 550 milionů let staré tratě na moři. Vytvoření těchto konkrétních skladeb tvory, které se pohybují v přímce, bylo myšleno jen možné ze stvoření se dvěma polovinami.

Výzkum od vědců z Texaské univerzity v roce 2007 vyvolal vážné pochybnosti o těchto závěrech. Během potápění mimo pobřeží Bahamy (doktorská práce, my víme), doktor Mikhail V. Matz a jeho tým natočili palec širokou amébku, jediné celulární stvoření, které se valilo po mořském dně. Stvoření se pohání tím, že vyzařuje protoplazma a má jádro naplněné vodou, které pomáhá udržet jeho tvar. Zanechala stopy, které byly nápadně podobné stopám nalezeným ve fosilních skalách, což naznačuje, že bilaterismus se může skutečně vyvinout o desítky milionů let později než si myslel.

4

Neandertálský genomový projekt

Objev: Neandertálský genomový projekt naznačuje, že jsme příbuzní

Neandertálci jsou druh, který jsme byli skoro my. Existují důkazy, které naznačují, že jsou stejně inteligentní jako lidé, fyzicky silnější a vyvinuli mnoho aspektů kultury před jejich vyhynutím méně než 30 000 let. Vzhledem k tomu, že vymizeli tak nedávno, bylo možné izolovat jejich DNA. V roce 2010 publikoval tým z německého institutu Max Planck návrh sekvence neandertálského genomu méně než deset let poté, co bylo dokončeno mapování lidského genomu.

Nejsexičtější titulkem, který se v té době zvedl, bylo, že jedna až čtyři procenta DNA v moderním člověku mohou být vysledována neandrtálcům, což může být důkazem vzájemného křížení mezi oběma. Článek, který byl publikován minulý rok, pochybuje o tomto závěru, který naznačuje, že původ těchto společných genů je společným předkem, avšak původní výzkumný pracovník stojí za hypotézou a vydal další dokument, který by jej podpořil.

Otevřené otázky jsou životní vědou vědy a toto není pravděpodobné, že by bylo nějakou dobu definitivně vyřešeno. Klíčovou věcí, kterou je třeba vzít z toho, je, že neandertálci nebyli vůbec nijak podobní nás.

3

Lucyho dítě

Discovery: Lucy's Baby ukradne Lucinův hrom

Nejznámějším časným lidským předkem je pravděpodobně Lucy, 3,2 milionů let stará kostra nalezená v roce 1974. Ačkoli pouze čtyřicet procent dokončeno, Lucy se stala synonymem pro narození lidstva. Její druh, Australopithecus afarensis, byl v době nejstarší známou od doby, kdy jsme se rozdělili od společného předka se šimpanzi. Přesto Lucyův hrom byl ukraden objevem další fosilie Australopithecus afarensis v roce 2006.

Ačkoli před desítkami tisíc let předcházela Lucy, nová fosílie byla nicméně nazývána Luciným dítětem. Dítě bylo pravděpodobně ženská a věřila, že zemřela kolem třetího věku. Dětská kostra je extrémně vzácná. Je také dokonalejší než Lucy. Dítě, které bylo ještě v pečovatelském věku, velmi přispěje k našim znalostem o lidském původu, ale je těžké se ho nedotknout popisem drobných prstů a uzávěrem kolen ne větší než sušený hrášek.

2

Nejstarší předchůdce

Discovery: Ardi je nejstarší lidský předchůdce, jaký kdy byl nalezen

Zatímco jsme se zabývali Lucyovým hromem, setkali se s Ardi, fosilní, která ukradla Lucyinu korunu jako nejstarší známou pravděpodobné lidskou předku v roce 2009. Ardi byla 50kg malá bramborová žena a před Lucy předcházela víc než milión let. Byla nalezena se zbytky dalších třicet šesti osob. Část nového druhu, Ardipithecus ramidus, Ardi byl vlastně nalezen v roce 1994, ale to nebylo až v roce 2009, po deseti letech a půl pečlivé analýzy, že důsledky se staly známými.

Od doby Charlese Darwina bylo populární představu, že náš společný předchůdce se šimpanzi by se podobal šimpanzům. Ale šimpanzi měli tak dlouho, jak se vyvíjejí, a my nemáme žádný důvod myslet, že by naši předkové byli blíže k nám - Ardi vrhá definitivní ránu do starého nápadu. Ukazuje neočekávanou kombinaci vlastností jak pokročilých, tak primitivních, na rozdíl od šimpanzů nebo goril. Jako anatomista Owen Lovejoyová, která analyzovala části Ardiho, uvedla, ukazuje "obrovskou přechodnou etapu naší evoluce, o které nikdo neví." A jestliže existuje jeden příspěvek k vědě větší než kterýkoli jiný, je to obrovské cokoliv, co nikdo předtím nevěděl o.

1

Nevyžádaná DNA

Discovery: Nevyžádaná DNA není konec konců

Když byl návrh prvního návrhu lidského genomu předložen v roce 2000, devadesát sedm procent z 3,2 miliardy základů v sekvenci nemělo zjevnou funkci. Primární funkcí DNA je poskytnout návrhy proteinů, informace, které jsou uloženy v genech, ale tvoří pouze tři procenta řetězce DNA. Vědci již dlouho věděli o této nekódující DNA a popis "junk", který popisuje, že byla vytvořena v roce 1972.Dokonce i ušlechtilý laureát Francis Crick, co-objevitel dvojité šroubovice, byl citován jako říkat, že většina klíče k životu byla "něco víc než nevyžádané".

V září 2012 zveřejnil mezinárodní projekt Encode mapu čtyř milionů přepínačů, které se nacházejí v nevyžádané DNA, přepínače, které regulují gen kódující bílkoviny. Vědci z projektu říkají, že až osmdesát procent DNA sekvence může být přiřazena nějaká biochemická funkce. Méně než půl roku se výsledky tohoto posunu v myšlení již projevují: vědci z MIT identifikovali část nekódující DNA, která je základem pro vývoj srdečních buněk, zatímco jiní vědci nalezli mutace v nekódující DNA, která se jeví být hlavní příčinou rakoviny kůže. Obě tyto objevy mají potenciální lékařské aplikace a vědci pravděpodobně jen poškrábání povrchu.