Prawda

Sobota, 5 grudnia 2020 - 13:27

« Poprzedni Następny »


Genomowa i ewolucyjna analiza wymarłego kota szablozębnego


Jerry A. Coyne 2020-10-31

Był wielkości mniej więcej samca afrykańskiego lwa Prehistoric Fauna</a> wygląda tak (proszę zauważyć szablasty ząb i krótki ogon)
Był wielkości mniej więcej samca afrykańskiego lwa a rekonstrukcja z Prehistoric Fauna wygląda tak (proszę zauważyć szablasty ząb i krótki ogon)

Niedawny artykuł w “Current Biology” dotyczy sekwencjonowania całego genomu wymarłego kota szablozębnego, co daje pewien wgląd w jego historię ewolucyjną. (pdf jest tutaj, a pełen odnośnik pod spodem).


Ten kot to Homotherium latidens, znany także jako europejski kot szablozębny (nazywany także “kotem sztyletozębnym”, bo jego zęby są mniejsze niż prawdziwe szablozębne, takie jak Smilodon), prawdopodobnie żył od kilku milionów lat temu do stosunkowo niedawno (do późnego plejstocenu, około 12 tysięcy lat temu). Mógł zetknąć się z człowiekiem współczesnym.


Ten gatunek był szeroko rozprzestrzeniony: jak czytamy w artykule, zasięg “rozciągał się kiedyś od południowej Afryki, przez Eurazję i Amerykę Północną do Ameryki Południowej, chyba największy zasięg geograficzny z wszystkich kotów szablozębnych”. Chociaż niewątpliwie był myśliwym, jak wszystkie szablozębne, nie wiemy niczego o jego życiu społecznym ani czy był społeczny – ani czy polował we dnie, w nocy lub o zmierzchu. Niektórymi z tych pytań zajmują się autorzy, opierając się na sekwencjach DNA.  


Kliknij na link pod zrzutem z ekranu, żeby przeczytać:



https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(20)31421-4


Dane pochodzą od jednego okazu znalezionego w Yukon, który jest własnością programu paleontologii rządu Yukon. Część kości ramiennej użyto do datowania (skamieniałość liczy około 47 tysiące lat), a następnie rozkruszono ją, by wydobyć DNA. Autorom udało się otrzymać znaczną liczbę sekwencji z tej kości i porównali je z sekwencjami pobranymi od żyjących lwów, kotów piaskowych, kotków cętkowanych, lampartów i karakali.


Wnioski o tym, gdzie ten kot pasuje na ewolucyjnym drzewie kotowatych są dość solidne, oparte na wielu sekwencjach DNA. Jednak wnioski o tym, które geny mogły napędzać jego ewolucję są znacznie bardziej spekulatywne. Oto główne wnioski.


1.) Gatunek dawno odłączył się od linii, która prowadzi do współczesnych kotów.
Linia rodowa, która prowadziła do tych kotów, rozeszła się z linią wszystkich żyjących kotów bardzo dawno temu: około 22,5 miliona lat temu. Wiedzieliśmy o tym znacznym wieku z mitochondrialnego sekwencjonowania we wcześniejszej pracy, ale wyciąganie wniosków o drzewie rodzinnym na podstawie tylko mitochondrialnego DNA jest niepewne. Na powyższej dacie możemy jednak polegać, ponieważ opiera się na rozejściu się całego genomu, zbadanego z tej skamieniałości.


Tutaj jest wydedukowana filogeneza, pokazująca, gdzie pasuje H. latidens (na czerwono) wśród 17 kotów i dwóch hien. Można zobaczyć, że ta linia odeszła od żyjących kotów ponad 20 milionów lat temu.



2.) Nie wydaje się, by było dużo hybrydyzacji między tym gatunkiem a przodkami żyjących kotów, które zaczęły rozchodzić się od siebie około 14 milionów lat temu (patrz filogeneza powyżej). Autorzy mogli odkryć taką hybrydyzację przez znalezienie odcinków genomu, które wykazywałyby niezgodną rozbieżność z żyjącymi kotami – może odcinek DNA, który dostał się do szablozębnego kota z innego gatunku po rozejściu się współczesnych kotów 14 milionów lat temu. To jest, większość genów pokazywałaby podobne ilości rozejścia się od tych samych genów w linii kotów współczesnych, ale kilka wykazywałoby mniejsze rozejście się, sugerując, że te geny dostały się do genomu H. latidens po hybrydyzacji z kotami, które rozeszły się znacznie później.


Nie znaleźli żadnej takiej niezgodności, co sugeruje, że H. latidens po prostu nie tworzył hybryd z kotami, które wyewoluowały w ciągu ostatnich 14 milionów lat. Z jakiegoś powodu ten brak wywołał wielką konsternację autorów. Zgaduję, że spodziewali się znaleźć jakieś dowody hybrydyzacji i “introgresji” (transferu genów między gatunkami po zajściu specjacji) i przedstawiają długie rozważania w sprawie tej nieobecności. Wspominają niską gęstość populacji (więc członkowie różnych gatunków nie spotykali się), ekologiczną lub behawioralną izolację itp. Najbardziej oczywistą jednak możliwością, której nie wspominają, jest po prostu to, że specjacja między tym kotem szablozębnym a jego krewnymi była w pełni zakończona do czasu, kiedy zetknęli się ze sobą, a więc żaden przepływ genów nie był możliwy. Tak, czasami bariery reprodukcyjne są w pełni zakończone, jak są obecnie między naszym gatunkiem a wszystkimi innymi gatunkami na planecie. I to samo dotyczy bardzo wielu innych gatunków. Tylko to, że hybrydyzacja jest częstsza niż myśleliśmy, nie znaczy, że niemal wszystkie gatunki okazjonalnie wymieniają geny z innymi.


3.) Autorzy znaleźli w genomie H. latidens geny, które widocznie przeszły dobór naturalny
. Sposobem, w jaki genetycy osądzają to, jest szukanie odcinków genu, które zmieniły się w stosunku do genów ich krewnych. Wyraża się to w czymś, co nazywają   stosunkiem dN/dS [lub Ka/Ks]. ten stosunek podaje częstość zmiany ewolucyjnej w “niemilczących” częściach białek (dN: te części, gdzie mutacja zmienia sekwencję białka, które koduje gen) wobec zmian w „milczących częściach genów (dS: te części, gdzie mutacja  jest w niekodującej części genu lub na trzeciej pozycji w „kodonie”, gdzie mutacja zazwyczaj nie zmienia sekwencji białka).  


Jeśli geny zmieniają się tylko losowo, bez doboru, ten stosunek powinien z grubsza wynosić jeden. Jeśli stosunek jest wyższy od jedynki, sekwencje białek zmieniają się szybciej niż robiłyby to w “neutralnym” procesie, w którym żadne zmiany w genie nie zmieniają jego wpływu na reprodukcję („dostosowanie”). Autorzy jako granicy użyli stosunku dN/dS między 2 a 5 jako kryterium doboru i znaleźli 31 genów w tym przedziale spośród 2191, które analizowali. Osiemnaście z tych genów, potencjalnych celów doboru naturalnego u tego kota, pokazuje diagram poniżej. (Nie wspominają, co robi pozostałe 13 genów.)   



Widać, że dzielą się one na cztery ogólne klasy, a także na podklasy, takie jak geny wpływające na wzrok, co pasuje do klasy “prowadzący dzienny tryb życia”. Autorzy notują, że choć stosunek dN/dS jest tylko sugestią tego, czemu geny tej linii tego gatunku mogły być poddane podczas pozytywnego doboru naturalnego, spekulują obszernie o rodzaju doboru. Na przykład, koty mogły podlegać doborowi adaptującemu do polowania w dzień (w odróżnieniu od większości kotów) z lepszym wzrokiem jako następstwem. Dobór na geny “wytrzymałości” mógł ułatwiać polowanie przez zaganianie zwierzyny do wyczerpania. I mógł działać pozytywny dobór na geny znane z tego, że dotyczą społecznego zachowania – u myszy. Z tego wyciągają wniosek, że ten kot mógł stać się bardziej społeczny, a więc zdolny do polowania w grupie na grubą zwierzynę.


Tego rodzaju spekulacje nazywam “genomową socjobiologią”, ponieważ wymaga wymyślania historyjek o tym, jak zmiana genetyczna wpływała na wymarłe zwierzę. Oczywiście można wyróżniać takie geny do dalszego badania, ale trzeba zdawać sobie sprawę z tego, że jeśli widzisz dobór na gen, który wpływa, na przykład, na zachowanie społeczne, może on redukować zachowanie społeczne zamiast wzmacniać je. Skąd mamy wiedzieć, czy przodkowie tego kota nie byli społeczni, ale potem nastąpił nacisk doboru na te geny, by zmniejszyć społeczność na rzecz bardziej samotniczego trybu życia? To samo dotyczy wszystkich innych genów. To jest, pokazanie samego doboru, nawet jeśli te stosunki istotnie pokazują dobór, nie znaczy, że znasz kierunek doboru. Istotnie, niektóre media, takie jak to, bezkrytycznie przyjęły tezę, że badanie ujawniło, iż ten kot wyewoluował, by być bardziej społeczny.


4.) Ten osobnik, a więc jego gatunek, był bardzo genetycznie zróżnicowany.
 To jest, jeśli patrzymy na dwie kopie genu w genomie H. latidens — proszę pamiętać, że wszyscy mamy po dwie kopie niemal wszystkich naszych genów poza mitochondriami i chromosomami płci — istnieje duże prawdopodobieństwo, że będą różne. Ta „heterozygotyczność” nie zachodziłaby, gdyby gatunek pochodził z małej populacji, która straciła zróżnicowanie genetyczne, albo była gatunkiem o rozmnażaniu wsobnym. Możemy więc wyciągnąć wniosek, że gatunek był genetycznie zróżnicowany – co nie jest niespodzianką przy tak szerokim zasięgu.


Jeśli chodzi o to, dlaczego H. latidens wymarł, to po prostu nie wiemy. Przy tym genetycznym zróżnicowaniu nie mógł to być chów wsobny, więc może była to konkurencja z innymi kotami, które były lepszymi myśliwymi, choroba lub pasożyt, zmiana klimatu lub cały szereg innych zdarzeń.


Ogólnie rzecz biorąc, jest to przyzwoita praca i dobra, jako że dokonano sekwencjonowania całego genomu i analizy filogenetycznej dawno wymarłego gatunku. Wnioski o doborze naturalnym są spekulatywne i autorzy to wiedzą. Jeśli jest tam jakaś wada, to uważam, że są nią zbyt długie rozważania nad sprawą doboru naturalnego, szczególnie dlatego, że jest to czyste zgadywanie oparte na stosunku zastępstw w DNA i dlatego, że zupełnie nie wiemy, co te zmiany genetyczne rzeczywiście znaczyły dla ewolucji tych kotów.  


O, i jestem rozczarowany, że nie zobaczyli pozytywnego doboru w “genach zębów”!

_______________

Barnett, R., M. V. Westbury, M. Sandoval-Velasco, F. G. Vieira, S. Jeon, G. Zazula, M. D. Martin, S. Y. W. Ho, N. Mather, S. Gopalakrishnan, J. Ramos-Madrigal, M. de Manuel, M. L. Zepeda-Mendoza, A. Antunes, A. C. Baez, B. De Cahsan, G. Larson, S. J. O’Brien, E. Eizirik, W. E. Johnson, K.-P. Koepfli, A. Wilting, J. Fickel, L. Dalén, E. D. Lorenzen, T. Marques-Bonet, A. J. Hansen, G. Zhang, J. Bhak, N. Yamaguchi, and M. T. P. Gilbert. 2020. Genomic Adaptations and Evolutionary History of the Extinct Scimitar-Toothed Cat, Homotherium latidens. Current Biology.

 

A-genomic and evolutionary analysis of an extinct saber toothed cat

Why Evolution Is True, 18 października 2020

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Jerry A. Coyne

Emerytowany profesor na wydziale ekologii i ewolucji University of Chicago, jego książka "Why Evolution is True" (Polskie wydanie: "Ewolucja jest faktem", Prószyński i Ska, 2009r.) została przełożona na kilkanaście języków, a przez Richarda Dawkinsa jest oceniana jako najlepsza książka o ewolucji.  Jerry Coyne jest jednym z najlepszych na świecie specjalistów od specjacji, rozdzielania się gatunków. Jest również jednym ze znanych "nowych ateistów" i autorem książki "Faith vs Fakt". Jest wielkim miłośnikiem kotów i osobistym przyjacielem redaktor naczelnej.

Skomentuj     Wyślij artykuł do znajomego:     Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 1173 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Czy problem zwijania białka został rozwiązany?   Coyne   2020-12-05
„Gryzoń skunksowy”, który żuje trujące rośliny i wypluwa truciznę na swoje futro   Coyne   2020-12-02
Intensywne zbieranie leczniczej rośliny przez ludzi prowadzi do ewolucji nowych kolorów liści i kwiatów   Coyne   2020-11-28
Jak ewoluuuje altruizm?   Coyne   2020-11-25
Filozof zainfekowany efektem potwierdzenia wyjaśnia, dlaczego ewolucja dowodzi Boga   Coyne   2020-11-23
Według nowych badań są cztery gatunki pingwinów białobrewych, a nie tylko jeden   Coyne   2020-11-19
Gra w łajdactwo, by zrozumieć łajdaków   Novella   2020-11-18
Ewolucja psów   Novella   2020-11-09
Genomowa i ewolucyjna analiza wymarłego kota szablozębnego   Coyne   2020-10-31
Zakład Simon-Ehrlich po 40 latach   Gale L. Pooley   2020-10-23
Używające narzędzi mrówki budują struktury, by spijać roztwór cukru w pojemnikach, nie topiąc się   Coyne   2020-10-22
Czego pandemia nauczyła nas o nauce?   Ridley   2020-10-19
Przeddarwinowscy “darwiniści”   Berry   2020-10-16
Covid 19 może przejmować kontrolę nad receptorami bólu, uśmierzając ból i podnosząc szerzenie się choroby: możliwy rezultat doboru naturalnego   Coyne   2020-10-15
Znowu wrzawa, że “teoria ewolucji wywrócona”, ale jak zwykle, robią z igły widły   Coyne   2020-10-13
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 4. Rzekome znaczenie dryfu genetycznego w ewolucji   Coyne   2020-10-09
Chromosomy Y ludzi, neandertalczyków i denisowian   Novella   2020-10-08
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 3. Rzekome znaczenie epigenetyki w ewolucji   Coyne   2020-10-07
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 2. Rzekome nieistnienie gatunków   Coyne   2020-10-05
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 1. Genetyczna plastyczność    Coyne   2020-10-03
“New Scientist”: Darwin jednak miał rację    Coyne   2020-10-01
Uprawy GMO i wzrost plonów   Novella   2020-09-28
Książka o psychologii ewolucyjnej, która pokazuje wartość tej dziedziny – ale nie wartość memów   Coyne   2020-09-22
Przyjemności seksu i jagód   Ridley   2020-09-18
Czy można falsyfikować naukowe teorie? Naukowiec odpowiada, że “nie”   Coyne   2020-09-12
Naukowe pismo “Nature” przystaje do Przebudzonych twierdząc, że zarówno płeć, jak gender są niebinarne   Coyne   2020-09-09
Wybór ostatecznej wolności   Witkowski   2020-09-07
Polio zlikwidowane w Afryce   Novella   2020-09-05
Czy wyrazy ludzkiej twarzy są uniwersalne w okazywaniu emocji?   Coyne   2020-09-02
Barwny erudyta J.B.S. Haldane   Coyne   2020-08-28
Modelowanie zbijania się pingwinów cesarskich w gromadę: każdy dostaje równie dużo ciepła   Coyne   2020-08-25
Jak algorytmy wpływają na twoje życie   Novella   2020-08-24
Z okazji dziewięćdziesiątych urodzin Thomasa Sowella   Jacoby   2020-08-22
Prawdziwie długa szyja: 6-metrowy wodny gad z triasu z szyją długości 2,7 metra   Coyne   2020-08-19
Wątrobiane duszki   Novella   2020-08-17
Rozrzedzanie krwi bez groźby krwawienia   Novella   2020-08-14
Nowy raport: Bakteria po stu milionach lat nadal żywa!   Coyne   2020-08-08
Modlitwa to nie jest lekarstwo   Nowella   2020-08-07
Maleńki, 10-centymetrowy dinosaur, który zjadał owady   Coyne   2020-08-06
Piękny skoczek, który upodabnia się do mrówki   Coyne   2020-08-03
Urodziny Rosalind Franklin!   Cobb   2020-07-31
Kondor wielki: ptak, który rzadko kiedy macha skrzydłami   Coyne   2020-07-28
Czy ludzie byli w Nowym Świecie ponad 30 tysięcy lat temu?   Coyne   2020-07-26
Oszaleć na punkcie nietoperzy w czasach korony i politykierstwa   Collins   2020-07-25
Dwa gatunki dały zdolną do życia hybrydę, mimo że rozeszły się 150 milionów lat temu   Coyne   2020-07-23
Niccolo Tartaglia jego tajemnica   Jacoby   2020-07-20
Akcja afirmatywna w wieloetnicznym narodzie   Hyams   2020-07-17
Dekolonizacja ewolucji (i Darwina) była nieunikniona   Coyne   2020-07-15
Filtr mózgu (czyli czego nie widzimy)   Novella   2020-07-14
Homeopatia jest bezwartościowa a czasami szkodliwa   Novella   2020-07-10
Pięć błędnych wyobrażeń o ewolucji: jedno jest wątpliwe, jedno niesłuszne   Coyne   2020-07-08
Wiecznie kurczący się tranzystor i wynalezienie Google   Ridley   2020-07-06
Postmodernizm: filozofia, która stoi za naszymi wojnami kulturowymi i postępującym nihilizmem   Hill   2020-07-02
Bodźce do innowacji w końcu pokonają COVID-19   Ridley   2020-06-27
Maleńkie stworzenia morskie budują olbrzymie, fantastyczne domy, by chronić się i zdobywać pokarm   Coyne   2020-06-25
Rośliny uprawne z edytowanym genomem pomagają farmerom i środowisku   Ridley   2020-06-20
Czy klucz do COVID można znaleźć w rosyjskiej pandemii?   Ridley   2020-06-18
Skąd więc wziął się ten wirus?   Ridley   2020-06-16
Nowe dane o tym, jak działają grzyby „mrówek zombie”   Coyne   2020-06-15
Czy brytyjski naukowy establishment popełnił największy błąd w historii?   Ridley   2020-06-13
Błysk światła w mroku   Sheagren   2020-06-12
Poczucie pewności napędza efekt potwierdzenia   Novella   2020-06-08
Czy możemy zobaczyć osobowość?   Novella   2020-06-05
Rozwiązanie dla obecnego kryzysu   Ridley   2020-06-02
Lokalizacja funkcji wykonawczych   Novella   2020-05-30
Przestańcie wierzyć w naukę   Greenfield   2020-05-28
Ewolucyjne korzenie sztuki   Koraszewski   2020-05-27
Innowacji nie można wymusić, ale można je zdławić   Ridley   2020-05-26
Stymulowanie kory wzrokowej   Novella   2020-05-23
Pora na telemedycynę   Novella   2020-05-19
Czy mrożącą krew w żyłach prawdą jest, że decyzja o zamknięciu społeczeństwa opierała się na luźnych matematycznych spekulacjach?   Ridley   2020-05-15
MMR jest bezpieczna i skuteczna   Novella   2020-05-14
Odporność stada na fakty   Koraszewski   2020-05-13
O COVID wiemy wszystko – i nie wiemy niczego   Ridley   2020-05-12
Nanotechnologia zastosowana do leczenia choroby Alzheimera   Novella   2020-05-11
COVID-19 – To są szkody   Novella   2020-05-05
Nadmiar teorii wszystkiego   Koraszewski   2020-05-04
Zawodnicy – i trudności – w wyścigu do wyleczenia COVID   Ridley   2020-04-30
Psychologia sprzeciwu wobec szczepień   Novella   2020-04-25
Prowokator czy prowokowany?   Witkowski   2020-04-24
Nauka on-line jest skuteczna   Novella   2020-04-23
Mądrość w pułapce autorytetu   Witkowski   2020-04-18
Znaleziono najstarszego “bilaterian”: odkryto podobne do robaka stworzenie wraz z jego skamieniałymi śladami   Coyne   2020-04-16
Nietoperze i pandemia   Ridley   2020-04-14
Pandemia ludzkiej głupoty   Novella   2020-04-12
W miarę postępu badań natura naszego wroga staje się coraz wyraźniejsza   Ridley   2020-04-04
Wzmacnianie układu odpornościowego podczas pandemii   Novella   2020-04-02
Dlaczego ten wirus inaczej dotyka pokolenia?   Ridley   2020-03-30
Czaszka maleńkiego dinozaura/ptaka znaleziona w bursztynie   Coyne   2020-03-27
Szczepionka na koronawirusa nie przybędzie szybko   Ridley   2020-03-25
Niebawem dowiemy się jak solidna jest nasza cywilizacja   Ridley   2020-03-23
Żywotność wirusa Covid-19 na różnych powierzchniach (rada: używaj rękawiczek, kiedy odbierasz paczki i nie otwieraj ich przez 24 godziny)   Coyne   2020-03-21
Dzień był krótszy 70 milionów lat temu   Novella   2020-03-20
Jak często powstają ptasie hybrydy?   Coyne   2020-03-18
Mózgi noworodków   Novella   2020-03-16
Twierdzenie o białku i DNA dinozaurów   Novella   2020-03-10
Porażka jest stałym elementem pracy naukowca   Konrad Bocian   2020-03-07
Jak myśleć o naszych problemach   Tupy   2020-03-03
Dlaczego tak wiele nowych wirusów pochodzi od nietoperzy?   Ridley   2020-02-29
Odkrycie antybiotyku przez AI   Novella   2020-02-27

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Cervantes



Wojaki Chrystusa



 Palestyńskie weto



Wzmacnianie układu odpornościowego



Wykluczenie Tajwanu z WHO



Drzazgę źle się czyta



Sześć lat



Pochodzenie



Papież Franciszek



Schadenfreude



Pseudonaukowa histeria...


Panstwo etc



Biły się dwa bogi


 Forma przejściowa


Wstęga Möbiusa


Przemysł produkcji kłamstw


Jesteś tym, co czytasz,



Radykalne poglądy polityczne


Einstein



Socjologia



Allah stworzyl



Uprzednie doświadczenie



Żydowski exodus



PRL Chrystusem narodów



Odrastające głowy hydry nazizmu



Homeopatia, wibracje i oszustwo


Żołnierz IDF



Prawo powrotu



Mózg i kodowanie predyktywne



Nocna rozmowa



WSzyscy wiedza



Nieustający marsz



Oświecenie Pinker



Alternatywna medycyna zabija


Listy z naszego sadu
Redaktor naczelny:   Hili
Webmaster:   Andrzej Koraszewski
Współpracownicy:   Jacek, , Malgorzata, Andrzej, Marcin, Henryk