Prawda

Wtorek, 19 marca 2024 - 04:39

« Poprzedni Następny »


Dowody na ewolucję: Bezwłose zwierzęta mają martwe geny na sierść


Jerry A. Coyne 2023-01-23


Jednym z najbardziej wymownych dowodów na ewolucję, jakie przedstawiam, jest istnienie martwych (niefunkcjonalnych lub „szczątkowych”) genów znalezionych w DNA żywych gatunków. Pisałem o tym w mojej książce Ewolucja jest faktem. Na przykład ssaki takie jak my posiadają trzy martwe geny odpowiedzialne za wytwarzanie żółtka jaja. Ewolucja uczyniła je niefunkcjonalnymi, ponieważ embriony ssaków są odżywiane przez łożysko, ale nadal są obecne w genomie, bezużyteczne z powodu mutacji.

Genomy prawie wszystkich znanych nam zwierząt są cmentarzyskiem martwych genów. Stanowią one, podobnie jak nasze geny żółtka, niezbity dowód na ewolucję. Nadal tam są, ponieważ odziedziczyliśmy je po wspólnym przodku, ale ewolucja zwykle dezaktywuje niepotrzebne geny nie przez wycinanie ich z genomu, ale przez umożliwienie mutacjom „inaktywację”, likwidowanie produkcji białka przez te geny. (Alternatywnie inaktywacja może nastąpić poprzez zabicie genu promotora, który powoduje transkrypcję genu). Geny po prostu tam siedzą jako „ciche zapiski historii”.


Znaleziono oba typy martwych genów i opisano w nowym artykule w czasopiśmie „eLife”, a są to geny normalnie promujące wzrost włosów u krewnych tych gatunków, które straciły większość włosów. Fakt, że geny nadal istnieją, ale nie działają, po prostu nie może być wyjaśnione niczym innym niż wspólnym pochodzeniem. Właśnie dlatego kreacjoniści, tacy jak głupki, których opiszę w następnym poście, ignorują to. (Podobnie ignorują dowody z biogeografii wysp oceanicznych – również wyjaśnione w Ewolucja jest faktem – ponieważ nie ma kreacjonistycznego wyjaśnienia poza „Cóż, Bóg chciał, aby rzeczy wyglądały tak, jakby ewoluowały”).


To długi i skomplikowany artykuł z „eLife”, ale pokazana poniżej popularna wersja w „Science Alert” nie jest wystarczająco szczegółowa. Spróbuję uprościć artykuł „eLife”, ale podam więcej informacji niż popularne streszczenie.


Plik PDF z artykułem z „eLife” znajduje się tutaj.


W skrócie: autorzy zsekwencjonowali garstkę stosunkowo bezwłosych gatunków, które pochodzą od przodków, którzy mieli włosy, szukając genów wspólnych dla tych zestawów, które a. prawdopodobnie były zaangażowani w produkcję włosów, ale b. zostały inaktywowane u tych gatunków przez „osłabienie selekcji”. Oznacza to, że u tych gatunków nie było już doboru naturalnego, który utrzymywałby sierść (i miał dobry powód, aby tego nie robić), więc mutacje dezaktywujące geny – i elementy kontrolujące je – nagromadziły się. Co więcej, dobór naturalny może przyspieszyć ten trend, faworyzując warianty genów, które redukują owłosienie, albo dlatego, że geny, które powodują rośnięcie włosów, zużywają energię metaboliczną, na coś, co nie jest potrzebne, albo, co bardziej prawdopodobne, ponieważ włosy są przeszkodą w ich stylu życia.


Interesującą rzeczą w tym artykule jest to, że sekwencjonując DNA stosunkowo bezwłosych gatunków, znaleźli wspólne zestawy genów wśród bezwłosych gatunków, co sugeruje, że istniały wspólne ewolucyjno-genetyczne ścieżki redukcji włosów. Nazywa się to ewolucją zbieżną, która zwykle odnosi się do podobnego wyglądu organizmów, które prowadzą podobny styl życia, ale nie są blisko spokrewnione – jak kret torbacz i kret łożyskowy – ale w tym przypadku jest to zbieżność na poziomie genów.


Oto gatunki, którym się przyglądali:


nosorożec
słoń
golec piaskowy
człowiek
świnia
pancernik
mors
manat
delfin
orka


. . oraz podzbiór wszystkich badanych gatunków, pokazujący ich ewolucyjne pokrewieństwo. Uwielbiam przykład, którego używają dla ludzi:


(z artykułu): Gatunki bezwłose wykazują wzbogacenie genów związanych z włosami i elementów niekodujących, których tempo ewolucji jest istotnie związane z ewolucją fenotypu. (A) Drzewo filogenetyczne przedstawiające podzbiór 62 gatunków ssaków użytych do analiz. Należy zauważyć, że wszystkie 62 gatunki zostały uwzględnione w analizach i tylko podzbiór pokazano tutaj. Gałęzie pierwszego planu reprezentujące bezwłosy fenotyp są przedstawione na pomarańczowo obok fotografii gatunku.
(z artykułu): Gatunki bezwłose wykazują wzbogacenie genów związanych z włosami i elementów niekodujących, których tempo ewolucji jest istotnie związane z ewolucją fenotypu. (A) Drzewo filogenetyczne przedstawiające podzbiór 62 gatunków ssaków użytych do analiz. Należy zauważyć, że wszystkie 62 gatunki zostały uwzględnione w analizach i tylko podzbiór pokazano tutaj. Gałęzie pierwszego planu reprezentujące bezwłosy fenotyp są przedstawione na pomarańczowo obok fotografii gatunku.

Większość z tych zwierząt ma trochę włosów, ale autorzy nie bez powodu przypuszczają, że ich przodkowie byli znacznie bardziej owłosieni. Zapewne tak, chociaż słoń i manat mieli niedawno wspólnego przodka i nie jest jasne, czy ich bezwłosość wyewoluowała dwukrotnie. (Autorzy potwierdzają to, przytaczając istnienie włochatych mamutów jako zwierząt bliżej spokrewnionych ze współczesnym słoniem, sugerując, że przodek słonia był owłosiony. Ale włochate słonie mogły reprezentować ponowną ewolucję włosów u stosunkowo bezwłosego przodka. Podobnie z delfinami i orkami; nie jestem pewien, jak te dwa, które są dość blisko spokrewnionymi ssakami morskimi, można uznać za niezależnie łysiejące. Z drugiej strony mors, mniej spokrewniony, mógł stracić włosy niezależnie).


Przyjrzeli się także 52 innym gatunkom, ponieważ potrzebne jest porównanie sekwencji DNA u zwierząt owłosionych. Powyższy rysunek pokazuje niektóre gatunki włochate, których DNA zostało zsekwencjonowane (przyjrzeli się dużej części genomu: prawie 20 000 genów kodujących i 350 000 regionów regulatorowych).


Co zaskakujące, odkryli sporą liczbę genów, które utraciły funkcję (lub miały „osłabioną selekcję”) u wszystkich bezwłosych gatunków. Nie wszystkie geny miały znaną funkcję, ale większość była związana z samymi włosami, mieszkami włosowymi lub brodawkami skórnymi, kluczowymi strukturami, które umożliwiają wzrost włosów. Oto lista pięciu genów i tabela prawdopodobieństwa, że zmieniłyby się one tak szybko u wszystkich gatunków. Kolory pokazują, gdzie działają geny.


(Z artykułu): Diagram łodygi włosa i mieszków włosowych z cieniowaniem reprezentującym specyficzne dla regionu wzbogacenie sekwencji kodującej i niekodującej. Zarówno sekwencja kodująca, jak i niekodująca wykazują przyspieszoną ewolucję elementów związanych z łodygą włosa (kora, naskórek i rdzeń włosa). Regiony niekodujące wykazują przyspieszoną ewolucję elementów macierzy i brodawek skórnych, których nie obserwuje się w sekwencji kodującej. Wszystkie zestawy genów zostały skompilowane z adnotacji Mouse Genome Informatics (MGI), które zawierały nazwę przedziału, z wyjątkiem zestawu genów mięśnia przywłosowego (Santos i in., 2015).
(Z artykułu): Diagram łodygi włosa i mieszków włosowych z cieniowaniem reprezentującym specyficzne dla regionu wzbogacenie sekwencji kodującej i niekodującej. Zarówno sekwencja kodująca, jak i niekodująca wykazują przyspieszoną ewolucję elementów związanych z łodygą włosa (kora, naskórek i rdzeń włosa). Regiony niekodujące wykazują przyspieszoną ewolucję elementów macierzy i brodawek skórnych, których nie obserwuje się w sekwencji kodującej. Wszystkie zestawy genów zostały skompilowane z adnotacji Mouse Genome Informatics (MGI), które zawierały nazwę przedziału, z wyjątkiem zestawu genów mięśnia przywłosowego (Santos i in., 2015).

Należy zauważyć, że zaangażowany był zarówno kodujący (geny), jak i niekodujący (element kontrolny) DNA; w rzeczywistości wśród wszystkich genów zidentyfikowanych jako prawdopodobnie przyczyniające się do braku owłosienia było więcej zmian niekodujących niż zmian kodujących, co często stwierdzamy, gdy ewoluują nowe struktury lub zanikają stare struktury. Kiedyś myślałem - i napisałem o tym kontrowersyjny artykuł z Hopi Hoekstra - że geny strukturalne (kodujące) były ważniejsze w zmianach ewolucyjnych, ale dane pokazują, że może być na odwrót. Innymi słowy, Hopi i ja mogliśmy się mylić.


Artykuł jest długi i skomplikowany, a jego fragmenty wykraczają poza moją wiedzę, ale mam kilka uwag. Po pierwsze, poziomy istotności, których używają do ustalenia wspólnej ewolucji genów wśród zestawu stosunkowo bezwłosych gatunków, nie są tak małe. Podkreślają nawet geny, jak widać powyżej, z dostosowanymi wartościami prawdopodobieństwa powyżej 0,05; tradycyjnie byłyby one uważane za „nieistotne”. Nie jestem pewien, dlaczego to zrobili. Jednak, jak widać z powyższej tabeli, niektóre skorygowane prawdopodobieństwa były bardzo, bardzo małe: wartość p dla niekodujących sekwencji w korze włosa wynosi na przykład 0,000003. Jestem przekonany, że znaleźli przynajmniej kilka genów, które szybko się zmieniały w całej grupie bezwłosych gatunków.


Po drugie, w niektórych przypadkach nie są pewni, czy szybka ewolucja genów była rzeczywiście związana z utratą funkcji genów. Można to powiedzieć o kodowaniu genów, ponieważ w sekwencji DNA będzie „kodon stop” lub „kodon nonsensowny”, który będzie kodował mRNA, który tworzy niefunkcjonalne białko. Nie mówią o tym szczegółowo, ale po prostu używają „szybkiej ewolucji” jako wskaźnika niefunkcjonalności. (Może coś przegapiłem.)


Wreszcie, w przypadku par takich jak słoń i manat z jednej strony oraz delfin i orka z drugiej, nie mam zbytniej pewności, że ich utrata włosów nastąpiła niezależnie.


Niemniej możemy mieć pewność, biorąc pod uwagę niskie wartości prawdopodobieństwa, że niektóre strukturalne i kontrolne DNA wyewoluowały niezależnie w grupie gatunków bezwłosych, powodując utratę włosów. To całkiem nowy przypadek zbieżnej ewolucji genów.


Och, zapomniałem wspomnieć, dlaczego te gatunki gubią sierść. W naszym gatunku prawdopodobnie sprzyjało to łatwiejszemu ochładzaniu się naszych ciał poprzez pocenie się, gdy ewoluowaliśmy w wyprostowane stworzenia na sawannie. Prawdopodobnie dotyczy to również nosorożców i słoni, zwłaszcza że gatunki słoni w północnych klimatach, takie jak mamuty, były owłosione. U ssaków morskich sprawa jest oczywista: sierść jest bezużyteczna jako izolacja i stanowi jedynie przeszkodę w pływaniu. Jeśli chodzi o pancerniki i świnie, to każdy może zgadywać. Dzikie świnie są dość owłosione (przynajmniej te, które widziałem), ale pancerniki mają muszle, które służą do izolacji zwierzęcia (mają włosy na brzuchu, ale są rzadkie).


Brzuch pancernika z Flickr:



Wniosek : Są to prawdopodobnie przypadki „genów szczątkowych”, chociaż przypadki te stałyby się podręcznikowymi przykładami, gdyby badacze dokładnie wiedzieli, co robią geny i, co ważne, mogli bez wątpienia wykazać, że zostały inaktywowane u gatunków bezwłosych. Dane te nadejdą pewnego dnia, ale tymczasem wolę powoływać się na nieczynne geny żółtka jaj u ssaków: pozostałości genów, które wytwarzały składniki odżywcze dla zarodków naszych przodków gadów, ryb i płazów. To bardzo solidny przypadek.


Tu można przeczytać „popularne” ujęcie: Humans Still Have The Genes For a Full Coat of Fur.

 

h/t: Barry

______________

Kowalczyk, A., M. Chikina, and N. Clark. 2022.  Complementary evolution of coding and noncoding sequence underlies mammalian hairlessness. eLife 11:e76911.  https://doi.org/10.7554/eLife.76911


Evidence for evolution: Hairless animals have dead genes for a full coat of hair

Why Evolution Is True, 15 stycznia 2023

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 (wydanej również po polsku przez wydawnictwo "Stapis") książki "Faith vs Fakt". Jest wielkim miłośnikiem kotów i osobistym przyjacielem redaktor naczelnej.

Skomentuj Tipsa en vn Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 1466 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Przepływ genów od neandertalczyków i denisowian do ludzi „współczesnych” i odwrotnie   Coyne   2024-03-14
Wejdź – skoro nalegasz   Tonhasca Júnior   2024-03-09
Czy “bezpłciowe” bakterie tworzą biologiczne gatunki?   Coyne   2024-03-06
Carl Zimmer o gatunkach i ochronie     2024-02-29
Kolejna błędna próba skorygowania ewolucji   Coyne   2024-02-22
Ryjący w ziemi przedsiębiorcy   Tonhasca Júnior   2024-02-15
Olbrzymie armie o niezliczonych umiejętnościach    Tonhasca Júnior   2024-02-08
Wejdź, powiedziała, dam ci schronienie przed burzą   Tonhasca Júnior   2024-01-15
Czy ludzie wyewoluowali w wodzie?   Coyne   2024-01-08
Jak upadają wielcy   Tonhasca Júnior   2024-01-04
Oczy reniferów zmieniają kolor, żeby łatwiej im było dostrzec jadalne porosty   Coyne   2023-12-30
Życzliwi przestępcy   Tonhasca Júnior   2023-12-28
Conor Friedesdorf (i Alexander Barvinok) o ideologicznym przymusie na amerykańskich uczelniach   Coyne   2023-12-26
Zdumiewający manipulatorzy   Tonhasca Júnior   2023-12-25
Nie gryzie się ręki, która cię zapyla   Tonhasca Júnior   2023-10-19
Rewolucja komunikacyjna   Hannam   2023-10-18
BBC szerzy propagandę rolnictwa organicznego, a biedni na świecie cierpią   i Kathleen Hefferon   2023-10-13
Niezwykły przypadek koewolucji i specyficzności zapylacz/storczyk   Coyne   2023-10-07
Płeć męska lub żeńska: nie ma nic pomiędzy   Elliot   2023-10-03
Myślenie intuicyjne i analityczne   Novella   2023-09-29
„Kryzys klimatyczny” to mistyfikacja   Williams   2023-09-25
Jak (i dlaczego) ośmiornica edytuje swój RNA   Lewis   2023-09-23
„Najbardziej znany zabójca ludzi”: jakie są prawdziwe początki XIV-wiecznej Czarnej Śmierci?   Lewis   2023-09-15
Do jakiego stopnia pary mają wspólne cechy?   Novella   2023-09-14
Kenia daje zielone światło 58 projektom GMO – naukowcy na całym świecie kontynuują badania w dziedzinie biotechnologii, mimo procesów sądowych i dezinformacji   Ombogo   2023-09-08
Lancet atakuje anty-przebudzenie, a czytelnik odpowiada   Coyne   2023-08-24
Więcej wyrafinowanej teologii: uczony religijny zastanawia się, czy neandertalczycy mieli nieśmiertelne dusze   Coyne   2023-08-16
Aktywiści anty-GMO w Afryce szerzą mity i strach, ale nie przedstawiają żadnych naukowych dowodów   Abutu   2023-08-14
Mało znana strona ryjkowców   Tonhasca Júnior   2023-08-11
Dlaczego nie można być osobą transrasową?   Coyne   2023-08-10
Walka z malarią za pomocą inżynierii genetycznej   Novella   2023-08-08
Jak restrykcje Unii Europejskiej podsycały głosy przeciwko GMO, jak również głód na globalnym Południu, a zwłaszcza w Afryce   Oria   2023-08-02
Nieznośni mali pomocnicy   Tonhasca Junior   2023-07-29
Macedońskie skarby   Tonhasca Júnior   2023-07-26
GMO i motyle   Novella   2023-07-25
Narzucanie ideologii naturze: Kew Garden celebruje „rośliny queer”   Coyne   2023-07-24
Smak miesiąca   Tonhasca Júnior   2023-07-20
Kłopoty na wylocie   Szczęsny   2023-07-18
Ideologiczne podważanie biologii   i Luana S. Maroja   2023-07-17
Role mężczyzn i kobiet w polowaniu, raz jeszcze   Coyne   2023-07-15
David Hillis o specjacji   Coyne   2023-07-13
Niechętni dawcy i pracowici biorcy   Tonhasca Júnior   2023-07-08
Grube problemy z jelitem   Szczęsny   2023-07-07
Badaczka z Leakey Foundation twierdzi, że kości orangutanów mówią nam, że biologiczna płeć jest spektrum, a nie binarna   Coyne   2023-06-30
Przez dziurkę od klucza   Szczęsny   2023-06-24
Nowa (nie podparta żadnymi dowodami) hipoteza, która eliminuje role płciowe w społecznościach łowców-zbieraczy   Coyne   2023-06-22
Błędne wyobrażenia o ewolucji   Coyne   2023-06-16
Influencerzy z podziemia   Tonhasca Júnior   2023-06-13
Jak wyewoluowało ubarwienie ostrzegawcze?   Coyne   2023-06-12
„San Francisco Chronicle” bardzo myli się w sprawie biologicznej płci   Coyne   2023-06-09
Kolczasty problem   Tonhasca Júnior   2023-06-06
Wpaść w amok. Empiryczna analiza szaleńczych zabójstw pokazuje, że wyłaniają się dwa różne wzorce.   King   2023-06-03
Błędna krytyka genetycznych testów na pochodzenie   Coyne   2023-06-02
Zdatny do lotu   Tonhasca Júnior   2023-06-01
‘Raniąca’ idea merytorycznych podstaw nauki    i Jerry Coyne   2023-05-29
Główny problem w filogenezie zwierząt wydaje się być rozwiązany   Coyne   2023-05-26
Americana   Tonhasca Júnior   2023-05-24
Czy uprawa jabłek odzwierciedla bigoterię?   Coyne   2023-05-18
Kenia: Musimy zająć się brakiem bezpieczeństwa żywnościowego, ale najpierw musimy położyć kres dezinformacji na temat upraw modyfikowanych genetycznie   Oria   2023-05-16
Czytanie myśli z fMRI i AI   Novella   2023-05-05
Jest lepiej niż myślisz   Lomborg   2023-05-03
Dwudziestu dziewięciunaukowców publikuje artykuł w obronie merytorycznych podstaw w nauce     2023-05-01
Niewygodna historia   Ferguson   2023-04-28
Biologia rezygnacji z działania: kiedy kontynuować, a kiedy spasować   Coyne   2023-04-26
Porywacze ciał   Tonhasca Júnior   2023-04-25
Porażka jest kluczowym składnikiem innowacji   Ridley   2023-04-22
Używanie roślin jako biofrabryk   Novella   2023-04-14
Dawno zmarli przemawiają do nas   Tonhasca Júnior   2023-04-12
Wątpliwi pomocnicy    Tonhasca Júnior   2023-04-08
Uganda: aktywiści przeciwni biotechnologii szerzą dezinformację   Wetaya   2023-04-05
Anglia pozwala na uprawy poddane edycji genów   Novella   2023-04-03
Recenzja z książki  Can “The Whole World” Be Wrong?   Rose   2023-04-01
Psychologia ewolucyjna dla początkujących   Coyne   2023-03-27
“Konwergentna” ewolucja mrówek grzybiarek Starego i Nowego świata   Coyne   2023-03-23
Gigantyczna armia małych zabójców   Tonhasca Júnior   2023-03-22
Colin Wright broni binarności płci u zwierząt   Coyne   2023-03-15
AI: gorąca randka z “Sydneyem ”   Gotefridi   2023-03-15
Zmienić język w ekologii i biologii ewolucyjnej! Przykład anemii sierpowatej   Coyne   2023-03-13
Wzrost liczby nieobecnych ojców i towarzyszące temu społeczne problemy   Geary   2023-03-11
No pasarán    Tonhasca Júnior   2023-03-04
Dezinformacja o GMO: Kenijczykom będzie trudno podejmować racjonalne decyzje i to może kosztować życie   Mykonyo   2023-02-24
Twardy kwiat do zgryzienia    Tonhasca Júnior   2023-02-22
ChatGPT niemal zdaje lekarski egzamin końcowy   Novella   2023-02-21
“Rogi” trylobitów mogły być używane jako broń w walkach między samcami   Coyne   2023-02-15
Postmodernizm obnażony   Dawkins   2023-02-14
Powody naszych wierzeń. Jak i dlaczego irracjonalność trzyma nas w swoich szponach i jak możemy z tym walczyć?   Pinker   2023-02-13
Kiedy zapada noc i ziemia jest ciemna   Tonhasca Júnior   2023-02-10
W nowej książce jest słuszna krytyka idei, że są lepsze i gorsze gatunki, ale jest także błędne twierdzenie, że gatunki nie są realne   Coyne   2023-02-06
Kolczatki wydmuchują bąbelki śluzu z nosa, żeby się ochłodzić   Coyne   2023-02-02
Mali i zręczni influencerzy   Tonhasca Júnior   2023-01-31
Dowody na ewolucję: Bezwłose zwierzęta mają martwe geny na sierść   Coyne   2023-01-23
Krew, znój, łzy i pot   Tonhasca Júnior   2023-01-19
Bąkojady czyszczą nosorożce   Coyne   2023-01-18
Mózg używa geometrii hiperbolicznej   Novella   2023-01-16
O wspaniały nowy świecie   Tonhasca Júnior   2023-01-12
Ciepło zabija. Zimno zabija wielu więcej   Jacoby   2023-01-09
Po co badać przestrzeń kosmiczną?   Jacoby   2023-01-04
Rdzenni Amerykanie żądają doczesnych resztek pumy z Griffith Park   Coyne   2023-01-03
Świetny artykuł o epigenetyce   Coyne   2022-12-30
Śmiało podążaj tam, gdzie nie dotarł jeszcze żaden owad   Tonhasca Júnior   2022-12-28

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Lekarze bez Granic


Wojna w Ukrainie


Krytycy Izraela


Walka z malarią


Przedwyborcza kampania


Nowy ateizm


Rzeczywiste łamanie


Jest lepiej


Aburd


Rasy - konstrukt


Zielone energie


Zmiana klimatu


Pogrzebać złudzenia Oslo


Kilka poważnych...


Przeciwko autentyczności


Nowy ateizm


Lomborg


„Choroba” przywrócona przez Putina


„Przebudzeni”


Pod sztandarem


Wielki przekret


Łamanie praw człowieka


Jason Hill


Dlaczego BIden


Korzenie kryzysu energetycznego



Obietnica



Pytanie bez odpowiedzi



Bohaterzy chińskiego narodu



Naukowcy Unii Europejskiej



Teoria Rasy



Przekupieni



Heretycki impuls



Nie klanial



Cervantes



Wojaki Chrystusa


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