大规模研究揭示了哺乳动物的进化 知名雪橇犬Balto本尊也有参与

大规模研究揭示了哺乳动物的进化知名雪橇犬Balto本尊也有参与当然，这个数字只是冰山一角，今天地球上有超过6000种哺乳动物。这批藏品中，有一头大象、43种灵长类动物、53种啮齿类动物和100多种其他物种，占所有活体哺乳动物的不到1%。然而，这个史诗般的世界性合作项目的第一批成果在《科学》杂志上的11篇研究报告中提出，预计接下来还会有更多的成果。加利福尼亚大学（UC）圣克鲁兹分校的生态学和进化生物学教授BethShapiro研究员说："这11篇论文只是利用新的基因数据可以完成的科学类型的一个样本。它们显示了这些大型联合体和基础数据集到底有多重要。"在这些研究中，有一项研究追踪了著名的西伯利亚哈士奇Balto的进化故事，他是一支拯救生命的狗拉雪橇队的成员，在1925年向阿拉斯加一个被白喉击倒的偏远小镇运送抗毒素。它是1995年同名动画片的灵感来源，现在我们可以在纽约中央公园看到它的雕像。第一作者、加州大学圣克鲁兹分校的博士后研究员凯瑟琳-穆恩说："Balto的名气和他被制成标本的事实给了我们这个很酷的机会，让我们在100年后看到那群雪橇犬的基因是什么样子，并将他与现代犬进行比较。"通过这项研究，科学家们能够看到Balto属于来自西伯利亚的小型、快速和健康的雪橇犬，并且在遗传上比现代犬种更加多样化，可能是为了适应1920年代阿拉斯加的恶劣条件而进化出的遗传变异。穆恩说："Balto有与体重、协调性、关节形成和皮肤厚度等有关的基因变异，你会期待一只为在那种环境下奔跑而培育的狗。看到像Balto这样的狗的进化真的很有趣，即使是在过去的100年里，"她补充说。"Balto的种群与现代西伯利亚哈士奇不同，后者后来被培育为一种身体标准，但也与现代阿拉斯加雪橇犬不同。"240种哺乳动物的基因组差异巨大，从只有不到20亿个化学碱基对构成其基因图谱的普通弯翅蝙蝠，到有53亿个碱基对的毛犰狳。人类处于中间位置，只有30多亿个。对比如此多的物种，可以首次全面地观察不同物种的进化时间表，以及它们是如何为生存而专门化的，以及哪些共同的基因一直在坚持，为科学家提供了它们在哺乳动物生存中的重要性的线索。在另一项研究中，共同牵头人、霍华德-休斯医学研究所（HHMI）的科学家梅根-苏普尔和圣地亚哥动物园野生动物联盟的阿林-怀尔德利用国际自然保护联盟的濒危物种红色名录，对该项目中的240种哺乳动物的灭绝风险进行排名。然后，他们寻找能够解释它们在地球上的当代地位的基因线索，然后快速而廉价地确定了那些最有可能灭绝的动物。共同作者夏皮罗说："我们知道我们永远不会有足够的保护资金，但是通过使用哪怕是一个基因组，我们就可以对物种进行分类。"在其他地方，另一项研究看到一个合作小组研究了所有其他哺乳动物中发现的但不是人类的1万多个基因代码部分，以努力找出我们为什么是一个如此特殊的品种。高级作者、耶鲁大学医学院遗传学助理教授史蒂文-赖利说："通常我们认为新的生物功能必须需要新的DNA片段，但这项工作向我们表明，删除遗传代码可能会导致深刻的后果，使我们作为一个物种变得独一无二。"科学家们在与人类独特的疾病（包括精神分裂症和躁郁症）有关的基因附近发现了关键的删除迹象。了解这些变化为更好地理解人类疾病打开了大门，反过来，也为开发新的、有针对性的治疗方法打开了大门。他说："[这种缺失]可以调整如何制造人类的指令的含义，帮助解释我们更大的大脑和复杂的认知。这些工具有能力让我们开始识别使我们作为一个物种独特的许多小分子构件。"在其他论文中，科学家们分离出了与一些特征有关的基因组部分，如大脑尺寸、出色的嗅觉能力和成功的冬眠。在其他地方，科学家们发现了更多具体的线索，表明在大约6500万年前毁灭恐龙的小行星撞击地球之前，哺乳动物已经开始进化和多样化，并且在它之后继续变化，但速度更快。研究人员希望为Zoonomia数据集添加更多的基因组，目前有一个脊椎动物的基因组项目正在进行中，预计将有超过7万种不同的生物被绘制成基因图。这11篇研究论文发表在《科学》专刊上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1357233.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1357233.htm

哺乳动物的生命之树重新定义：基因组时间机器追溯1亿年的进化历程

哺乳动物的生命之树重新定义：基因组时间机器追溯1亿年的进化历程这项研究于4月28日发表在《科学》杂志上，是Zoonomia项目发布的一系列文章的一部分，该项目是一个由来自全球各地的科学家组成的联合体，正在使用历史上最大的哺乳动物基因组数据集来确定人类基因组在哺乳动物进化史中的进化历史。他们的最终目标是更好地确定人类和其他物种的性状和疾病的遗传基础。德州农工大学的研究--由兽医综合生物科学系教授WilliamJ.Murphy博士和Murphy实验室的副研究科学家NicoleFoley博士领导--植根于系统发育学，这是生物学的一个分支，涉及生物和已灭绝生物的进化关系和多样性。弗利在研究中的努力产生了迄今为止世界上最大的哺乳动物系统发育树。哺乳动物生命树"描绘了1亿多年来哺乳动物的进化过程，对Zoonomia项目的目标至关重要。"核心论点是关于胎盘哺乳动物（在胎盘内发育的哺乳动物）是在消灭了非鸟类恐龙的白垩纪-古生代（或K-Pg）大灭绝事件之前还是之后分化的，"Foley分享道。"通过进行新型的分析，只有在Zoonomia的巨大范围内才有可能，我们回答了哺乳动物在哪里以及何时与K-Pg大灭绝有关的多样化和进化的问题。这项研究与加州大学戴维斯分校、加州大学河滨分校和美国自然历史博物馆的合作者共同进行--得出结论，哺乳动物在K-Pg大灭绝之前就开始了多样化，这是大陆漂移的结果，大陆漂移导致地球上的陆块在数百万年内漂移开来又重新聚集在一起。另一个多样化的脉冲紧随恐龙的K-Pg灭绝之后发生，当时哺乳动物有更多的空间、资源和稳定性。这种加速的多样化速度导致了哺乳动物品系的丰富多样性--如食肉动物、灵长类动物和有蹄类动物今天共享地球。研究得到了美国国家科学基金会的资助，是由布罗德研究所的埃莉诺-卡尔松和克尔斯廷-林德布莱德-托领导的Zoonomia项目的一部分，该项目还比较了哺乳动物的基因组，以了解显著表型的基础--某些基因的表达，如棕色与蓝色眼睛--以及疾病的起源。尼科尔-弗利和威廉-墨菲博士Foley指出，胎盘哺乳动物之间的多样性既表现在它们的身体特征上，也表现在它们的非凡能力上。"今天的哺乳动物代表了巨大的进化多样性--从微小的大黄蜂蝙蝠的呼啸飞行到巨大的蓝鲸游过地球广阔海洋时的慵懒滑行。"她说："多个物种已经进化出回声定位，一些物种产生了毒液，而其他物种已经进化出抗癌和病毒耐受性。""能够在遗传水平上观察整个哺乳动物物种的共同差异和相似之处，可以帮助我们弄清基因组中对调节基因表达至关重要的部分。在不同的物种中调整这种基因组机制，导致了我们在今天的活体哺乳动物中看到的性状的多样性。"Murphy分享说，福里解决的哺乳动物系统发育问题对Zoonomia项目的目标至关重要，该项目旨在利用比较基因组学的力量作为人类医学和生物多样性保护的工具。"他解释说："Zoonomia项目真的很有影响，因为它是第一个一次性将241种不同的哺乳动物基因组进行配对的分析，并利用这些信息更好地了解人类基因组。把这个大数据集放在一起的主要动力是能够把所有这些基因组与人类基因组进行比较，然后确定人类基因组的哪些部分在哺乳动物的进化历史过程中发生了变化。"确定基因的哪些部分可以被操纵，哪些部分不能被改变而不对基因的功能造成伤害，这对人类医学很重要。墨菲和弗利的同事之一，德克萨斯农工大学的遗传学家ScottDindot博士最近在《科学转化医学》杂志上的一项研究，使用比较基因组学方法开发了一种分子疗法来治疗安吉尔曼综合症，这是一种毁灭性的罕见神经遗传疾病，由大脑中的母体UBE3A基因的功能丧失引发。明确地回答关于哺乳动物起源时间的激烈争论，并产生一个扩大的系统发育，为未来几代研究人员奠定基础，这既是有意义的，也是有收获的。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1357527.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1357527.htm

研究人员重建了所有哺乳动物最早的共同祖先的基因组

研究人员重建了所有哺乳动物最早的共同祖先的基因组大约1.8亿年前，有一种早期的哺乳动物成为地球上所有哺乳动物最早的已知共同祖先，从蓝鲸到骆驼、犀牛、考拉，还有人类等。人们对这种动物知之甚少，但其基因组的组织现在已经由一个国际研究团队通过计算重建。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1322227.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1322227.htm

奇特的章鱼进化出酷似鹦鹉螺状的贝壳 基因组数据揭示进化的秘密

奇特的章鱼进化出酷似鹦鹉螺状的贝壳基因组数据揭示进化的秘密Argonautaargo，也被称为GreaterArgonaut，是一种生活在热带和亚热带开放海域的章鱼。雌性章鱼生长出了具备保护能力的、螺旋形的、类似贝壳的外壳，可以保护里面的卵。长期以来，研究人员一直想知道这种贝壳的起源。它看起来非常像常见的珍珠鹦鹉螺（Nautiluspompilius）的外壳。这种与章鱼非常遥远的亲戚有一个真正的硬壳，并生活在海底，但这可能只是一个巧合。虽然章鱼的壳和鹦鹉螺的壳是通过分泌蛋白质形成的，但据说它们的形成方式不同，在微观层面上看起来也不一样。这种壳是由外壳演变而来，还是独立发展出来的？通过对该物种的基因组草案进行测序，一个来自日本的研究小组在Masa-akiYoshida和DavinSetiamarga的领导下，试图揭示章鱼的基因组背景，并显示该物种如何适应开放的海洋并获得其外壳。科学家们以前一直避免以章鱼为目标，因为为研究目的在水族馆中饲养这些动物很困难。然而，这里的作者有机会进入日本海的一个地点，是获取新鲜样本的理想地点。这里发现的新的基因组数据提供了与外壳进化与形成有关的几个特征，研究人员在精卫填海中发现了外壳的蛋白编码基因，并发现这些基因中的大部分在远缘物种（包括鹦鹉螺）中没有被用来形成壳。这表明，尽管精明章鱼的远祖很可能有壳，但这些壳并没有进化成现在我们看到的外壳。Yoshida和Setiamarga说："这种章鱼的基因组特别耐人寻味，因为它表明在已知章鱼基因组中报告的合成中断并不是这个群体的普遍特征。我们已经证明，与流行的看法相反，头足类动物不一定表现出独特的基因组进化。我们预计，我们的发现将进一步推动对后生动物、软体动物和头足类动物基因组进化的研究，到目前为止，这类动物的基因组进化在很大程度上仍未得到探索"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332411.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1332411.htm

研究发现有袋动物比人类"进化得更多"

研究发现有袋动物比人类"进化得更多"这一发现在发表于《当代生物学》的一篇新论文中进行了概述。研究人员研究了22个目前活着的物种的发育阶段，以帮助构建一个最能解释现在存在的变化的时间线。从那里，他们使用3D微型CT扫描来揭示我们以前不知道的额外变化。通过观察有袋动物与1.6亿年前的共同therian祖先的比较，研究人员说，有袋动物的头骨发育放缓并发生了变化。有袋动物的分娩方式--在许多人看来不如妊娠期更长的胎盘类分娩--并不简单，他们发现这实际上是一种更专门的发育类型，从而显示出有袋动物的进化已经取得了多大进展。此外，他们发现，有袋动物的发育方式实际上比人类和其他胎盘发育的哺乳动物的发育方式变化要大得多。因此，有袋动物的进化过程与其他哺乳动物完全不同，可能使它们成为地球上进化程度最高的哺乳动物。然而，这项研究还远未完成。研究小组只能观察到22个不同的物种，这意味着还需要做更多的研究，以便更大幅度地支持这些发现。由于缺乏这些生物的早期发展实例，他们在如何估计祖先状态方面也有一些限制。尽管如此，这是一项耐人寻味的研究，因为许多人都认为人类的进化是进化的巅峰成功，人类是进化的中心点。然而，正如科学家们所指出的，这不是进化的工作方式。它适用于所有的事物，而不仅仅是人类，而有袋动物的进化似乎以某种方式拔得头筹。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1363265.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1363265.htm

基因组研究支持反刍动物角和鹿角的进化过程不是独立的假设

基因组研究支持反刍动物角和鹿角的进化过程不是独立的假设作为小路易斯·格斯特纳(LouisV.Gerstner,Jr.)核心藏品的一部分，博物馆的理查德·吉尔德科学、教育和创新中心展出了各种各样的哺乳动物头饰。图片来源：AlvaroKeding/AMNH这一发现由美国自然历史博物馆、巴鲁克学院和纽约市立大学研究生中心的研究人员发表在《通讯生物学》杂志上。“角和鹿角是极其多样化的结构，长期以来，科学家们一直在争论它们的进化起源，”巴鲁克学院和纽约市立大学研究生中心的助理教授、博物馆的研究员扎卡里·卡拉马里（ZacharyCalamari）说。“这项基因组研究不仅让我们更接近解决进化之谜，而且还帮助我们更好地了解所有哺乳动物的骨骼形成方式。”大约有170种现代反刍有蹄哺乳动物物种带有头饰，化石记录中的数量还有更多。我们今天看到的头饰有四种类型：鹿角、角、骨角和叉角，它们有多种用途，包括用于防御、识别该物种的其他成员和交配。直到最近，科学家们还不确定这些不同的骨制头饰是在每个反刍动物群体中独立进化的，还是来自共同的祖先。研究作者扎卡里·卡拉马里（ZacharyCalamari）在美国自然历史博物馆扫描麋鹿头骨。图片来源：MattShanley/AMNH作为比较生物学博士。作为博物馆理查德·吉尔德研究生院的学生，Calamari开始使用基因组和基于计算机的3D形状分析来研究这个问题。卡拉马里与博物馆的弗里克哺乳动物化石馆长约翰·弗林合作，专注于对头饰的转录组进行测序，转录组是在特定时间在组织中表达的基因。他们的研究支持这样一种观点，即所有反刍动物头饰的形式都是从一个共同的祖先进化而来的，是动物“前额”（头骨额骨附近的区域）的成对骨质生长物。弗林说：“我们的研究结果提供了更多证据，证明角是由颅神经嵴形成的，颅神经嵴是形成面部的胚胎细胞层，而不是由形成头部两侧和后部骨骼的细胞形成。令人惊讶的是，这些细胞与形成鹿角的细胞相同。与其他骨骼和皮肤组织“对照”相比，牛角和鹿角的独特基因表达模式提供了令人信服的证据，证明这些壮观的骨骼结构的基本方面与古代祖先的共同起源。”通过将新测序的牛角转录组与鹿茸和猪皮转录组进行比较，Calamari和Flynn首次利用转录组证实，头饰中的家族特异性差异很可能是随着从共同祖先遗传的一般骨骼结构的阐述而进化而来的。卡拉马里说：“除了支持角和鹿角单一起源的基因表达模式之外，我们的结果还表明这些结构中基因表达模式的调节可能与其他骨骼不同。这些结果帮助我们了解角和鹿角的进化历史，并可能表明其他反刍动物颅附属物（如骨角和叉角羚）的差异也是对共同祖先颅附属物的阐述。”编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1432506.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1432506.htm