視蛋白形成的視色素 其轉(zhuǎn)向燈的光子轉(zhuǎn)換成發(fā)送到大腦的信號
來自澳大利亞的一組科學家發(fā)現(xiàn),一種生活在地下數(shù)百萬年的名為盲角掌金龜?shù)拿に紫x物種表達一種視力基因(視蛋白),通常只在有眼睛的甲蟲物種中才能發(fā)現(xiàn)。研究人員說,他們的發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了經(jīng)典的達爾文主義進化觀。
“視蛋白形成的視色素,其轉(zhuǎn)向燈的光子轉(zhuǎn)換成發(fā)送到大腦的信號,”阿德萊德大學的西蒙·蒂爾尼博士,發(fā)表在一篇論文的第一作者說, 期刊英國皇家學會開放科學。
“我們期望在生活在地面之上的甲蟲中找到視蛋白,但是在黑暗中生活的甲蟲中找到它們。”
他補充說:“這些基因產(chǎn)物的存在是不尋常的,不僅是因為沒有光激活地下的信號傳導途徑,而且因為這些甲蟲也沒有眼睛。”
導致特征隨著時間推移而減少的遺傳機制(回歸進化)已經(jīng)引起生物學家數(shù)百年的興趣,因為經(jīng)典的達爾文式進化論認為自適應過程不一定適用。
“進化通常被認為是一個“方向性”或“適應性”過程,但并非總是如此。這些甲蟲為我們提供了非適應性進化的可靠初步證據(jù)。”
“非適應性進化或中性理論是指對基因沒有選擇壓力,導致隨著時間的推移,基因序列中隨機突變的積累。”
科學家們使用先進的分子生物學技術(shù)將三種地下甲蟲物種(棕櫚隱孢子蟲,古特里德新孢子蟲和大鸚鵡屬)與兩個密切相關(guān)的地表物種,雙棲變種杜鵑和黑紋鸚鵡進行了比較。
在所有表面物種和地下甲蟲Limbodessus palmulaoides中都發(fā)現(xiàn)了視蛋白基因(lwop)產(chǎn)物。
蒂尼博士說:“我們的研究結(jié)果大體上符合非適應性進化理論,在一種地下物種中發(fā)現(xiàn)功能性視蛋白可能表明視蛋白的次要作用,即多效性,或在地下花費的時間。”
迄今為止,大約有100種已知的地下甲蟲物種生活在孤立的地下洞穴中。
科學家認為,由于可以在物種之間進行多次比較,因此這些甲蟲將為生物學家提供信息最豐富的系統(tǒng)之一,以探索造成進化進化的機制,這將產(chǎn)生較大的樣本量用于統(tǒng)計評估。
蒂爾尼博士總結(jié)道:“我們的研究為理解回歸進化在非適應性進化過程中如何發(fā)揮作用做出了重大貢獻。”
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