據我了解,飛行,視線,聽覺等各種能力是由緩慢的進化引起的,其中對這些事物有較強能力的人有更好的生存機會。 (如果這個假設是錯誤的,那麼我很高興刪除這個問題)。
但是,在僅僅幾代人的過程中,有沒有記錄在案的進化飛躍的例子?我了解到,某些能力有一個臨界點,即一個人突然獲得了該能力,但並沒有做出很多生理上的改變。這樣的一個例子就是爬樹的能力,如果體重僅減少百分之幾,這可能突然成為可能。我的問題是關於生物特徵的突然改變。
據我了解,飛行,視線,聽覺等各種能力是由緩慢的進化引起的,其中對這些事物有較強能力的人有更好的生存機會。 (如果這個假設是錯誤的,那麼我很高興刪除這個問題)。
但是,在僅僅幾代人的過程中,有沒有記錄在案的進化飛躍的例子?我了解到,某些能力有一個臨界點,即一個人突然獲得了該能力,但並沒有做出很多生理上的改變。這樣的一個例子就是爬樹的能力,如果體重僅減少百分之幾,這可能突然成為可能。我的問題是關於生物特徵的突然改變。
Zuk等。 (2006)記錄了在以前使用歌曲求偶的種群中無歌the的迅速發展。
在不到20代的時間裡,該物種中超過90%的男性 Teleogryllus oceanicus 演變成一種新穎的形態(“扁平翅”),致使它們無法召喚雌性。他們假設這種轉變是由於北美入侵性“聽覺定向的寄生類蠅”引起的。
從根本上說,蒼蠅會檢測到稱呼的雄性並將其寄生,從而使其無法繁殖。如果不是因為有寄生蟲的蠅,扁蠅就不會存活下來。不打電話的人依靠打電話的雄性的存在將雌性帶到附近進行交配。
通過一次等位基因變化,通過乳糖酶持久性遺傳而喝牛奶的能力。社會學和遺傳學研究表明,一些耐乳糖的人移民到大量非耐乳糖的人群中,乳糖酶持久性基因迅速在人群中傳播,這是一個顯性突變和優勝劣汰的跡象。
不想剖析論文,但這裡有一些評論:
@kmm和@shigeta為您提供了一個關於大型生物突然飛躍的很好的觀測資料。但是,如果您想看看這是常態,並嘗試建立數學理論,那麼您需要考慮的東西要小得多。主要候選物是親和力成熟。
在人類免疫系統中,當暴露於抗原B細胞時會產生抗體。如果您是第一次接觸抗原,那麼產生的抗體可能會具有非常低的結合親和力。但是,經過一段時間的暴露後,您的B細胞將開始產生對抗原具有更高親和力的抗體,因此您將能夠更好地抵抗這種疾病。最酷的部分是,產生的抗原是通過進化過程來調節的!
存在差異的存活,只有具有最高親和力的抗體才能存活。在互補決定區(CDR)中,變異率很高。 (Tonegawa,1983年)。這種進化過程的長度非常短,通常在CDR中只有6-8個核苷酸變化後才能發現局部平衡(Crews等,1981; Tonegawa,1983; Clark等,1985),因此您只需要一個很少的點突變即可快速開發出調諧效果更好的抗體。
為此的標準數學模型是考夫曼的 NK模型。通過在 $ N $ span>位點上的蛋白質序列,我們說進化很快(而且我們有一個突然的飛躍),如果我們的適應性狀況改變後,我們可以新世代中的局部均衡與 $ \ log N $ span>保持比例。 Kauffman & Weinberger(1989)展示瞭如何使用此模型研究親和力成熟,並表明要實現突飛猛進,我們需要點突變體之間的高 epistasis和低相關性。特別是,他們的模型表明CDR中的典型上位性大約為40種蛋白質(在CDR中的總共112種蛋白質中)。
Clark,SH,Huppi,K.,Ruezinsky,D.,Staudt,L.,Gerhard,W.,& Weigert,M。(1985)。對流感血凝素的抗體反應的克隆間和克隆內多樣性。 J。經驗Med。 161,687。
Crews,S.,Griffin,J.,Huang,H.,Calame,K.,& Hood,L.(1981)。單個V基因片段編碼對磷酰膽鹼的免疫應答:體細胞突變與抗體類別相關。 Cell 25,59。
Kauffman,S.和Weinberger,E.(1989)堅固耐用的健身環境的NK模型及其在免疫反應成熟中的應用。 The Journal of Theoretical Biology, 141>,141(2):211-245
Tonegawa,S.(1983)。體細胞產生抗體多樣性。 自然 302,575。
我認為這可能是斯蒂芬·古爾德(Stephen Gould)等人在70年代描述的標點平衡中的演化。如果是這種情況,則它更多地是指這樣的想法,即更改和物種形成的時間可能非常快,而且很長一段時間內,您不會在記錄中看到形態變化或物種形成事件。
如果是這樣,那麼在環境發生非常迅速的變化的情況下,這將受到進化研究的影響。典型的情況是,當有一個光禿禿的小島並且很少有新動物到來時。這一切都是受達爾文在加拉帕戈斯群島的觀察啟發的,但此後已經進行了很多研究。在這種情況下,您只會看到少數幾隻鳥突然出現,並且您會發現一種雀科可以從樹皮中刮除蟲子,而另一種雀科可以在岩石中挖掘狹窄的壁for作為食物,在更廣泛的生態系統中,兩個完全不同的物種將是利用這兩種食物。
應該說,任何進化飛躍都不應理解為進化的加速或減速。由於變化可以代表更多的可能優勢,因此變化的採用率只有變化。
在所有應有的尊重下,儘管提出了以下具體問題,但儘管有很好的選擇例子,但仍給出了一些答案,但投票結果過高:
有時候,比列舉(並讓人們投票)較差的例子,我們最好誠實一些,並把某件事識別為“未知”或“尚待觀察”。 當我們提倡不良示例來回答此類問題時,我們確實會發展一種服務。
要闡明:
The失去唱歌的能力(交流)示例確實演示了工作中的變異和自然選擇,但實際上僅顯示了能力的降低。這不是進化飛躍的好例子。它僅在一種特定情況下才是有益的。這類似於戰場上的坦克,它們通過無線電通信,容易受到射頻跟踪導彈的攻擊。任何無線電破損的坦克都不會受到這些導彈的傷害。儘管在這種情況下從技術上講是“有利的”,但這是能力喪失而不是能力獲得的一個例子。我們需要推廣產生生產能力的突變實例。
乳糖酶持久性實例同樣是突變和自然選擇的實例,但不是功能獲得GAIN的好實例(如評論中所指出)。從技術上講,這是斷奶後乳糖酶生產正常關閉機制的喪失。因此,損失恰好具有有益的副作用。
關於標點符號的平衡,我對此並不感到驚訝,但很驚訝它獲得了一些選票。這是對為什麼我們看到化石中存在缺口但為什麼不是結論性的“證據”,或者在問題未問到“有記載的例子”的情況下的假設解釋。
再次:當我們提倡不良示例作為對此類問題的答案時,我們確實在發展一種服務。在介紹進化證據時,讓我們關注質量而不是數量。