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废除多样性,一次生一个孩子!

在美国环境运动的发展中,经常被忽视的历史怪诞之一是它与我们今天所称的白人至上主义之间的密切关系。 尽管许多人赞扬泰迪·罗斯福(Teddy Roosevelt)的保守主义和进化论理论,但他仍然坚持当时的规范种族信仰,认为这是盎格鲁-撒克逊人的优势,并用达尔文主义的话语表达了这种优势。 种族理论家的行动主义甚至还鲜为人知 麦迪逊格兰特,他和今天一样被人记住,他是白人至上的知识分子,同时也是一位保护主义者。(请参阅 捍卫大师级种族:保护,优生学和麦迪逊·格兰特(Madison Grant)的遗产)。 在某些方面,这种联系是合理的,并不令人惊讶,因为两者在本质上都是保守主义的保守主义本能。 为了保护环境和一天中的种族秩序。 协会在20世纪就很明显了,查尔斯·林德伯格(Charles Lindbergh)是著名的优生主义者,但后来成为环境保护主义者,而 加勒特·哈丁提出“公地悲剧”一词的人反对高移民水平,并对种族多样性持怀疑态度。

掩护传递 由于环保主义在美国文化左派中的地位,因此这些推论不再适用。 实际上,Sierra俱乐部和其他此类组织倾向于谨慎 不能 由于种族问题,不再以环境为由反对移民。 但是,我注意到,许多有环境意识的人在动物的语境中仍然将我的语言视为种族主义语言。 我不认为这是一个问题。 不同的道德和伦理标准适用于动物。 我们吃它们。 我们不吃人。 但是我也认为这很有趣,而且有些错误。 由于其中的一篇文章,这再次引起了我的注意 鹦鹉螺, 北极正在酝酿一个奇怪的动物新基因库。 关于混合区,合子前和合子后隔离(至少是隐含的)等问题,有很多讨论。 但是这一部分只是完全混乱:

九月份,鲸鱼在北达科他州法戈以北约1,800英里的入口处,北美大陆的大陆溶解在这里进入北冰洋,鲸鱼在中部相遇。 他们在一起度过了两个星期,尽管转身之前并没有发生太多事情,但是这次会议具有历史意义。 化石记录表明,太平洋和大西洋弓头鲸最后一次接触是至少一万年前。

...

极有可能想像一个奇怪的新北极地区充斥着“熊熊”和“纳鲁加斯”,但杂交是有代价的。 北极生物多样性将通过逐步整合而减少,并将其融合了几千年来通过自然选择进化而来的基因。 “将有一大堆包含我们将要失去的基因的生物,” 凯利说。 确切地说,哪些基因尚不清楚……。

这里的问题是这些术语混淆了。 “生物多样性”通常适用于物种或种族级别,其多样性指数是根据不连续的种群数量计算得出的 类型。 如果您基于瑞典语,尼日利亚人和中国人来计算多样性指数,那么您将从三个总体开始,然后查看它们的比例(比例越偏斜,多样性越低)。 如果将它们全部混合在一起,那么它们是一个随机的交配种群,显然 生态 多样性指数将下降。 但是, 遗传 多样性不会下降,因为基因不会“混合”。 混合意味着遗传的混合理论,孟德尔遗传学由于对离散的和颗粒状的遗传单位的理解而被推翻了。 同样的困惑出现在“金发消失”和“红发消失”的观念上。 表型的频率可能会改变,但是仍然存在理解的等位基因,即遗传变异。 从遗传角度看,如果愿意的话,可以通过选择育种来撤回原始种群。 由于杂合度的提高,不仅合并种群的等位基因多样性没有改变,而且基因型多样性也增加了。 最后,混合产生了新的潜在组合基因型,因此总体上的表型多样性也可能增加(例如,巴西人比非洲人或欧洲人表现出更大的肤色变化范围)。

当然,这是基于种族/亚种水平的差异和差异。 如果将群体分开足够长的时间,则将存在阻碍基因容易流动的障碍。 这在现代人尼安德特人事件中很明显,其中X染色体似乎已经纯化了尼安德特人等位基因(这是杂交事件的普遍趋势)。 但请注意,上面的人们关注的是鲸鱼的分离历史长达10,000年。 距今已有10,000年,甚至100,000年之久的大量人口。 因此,这确实不是一个可怕的世代。

 
• 类别: 科学 •标签: 杂交 

有一个幽灵困扰着保护生物学和公共政策的交集, 生物物种概念. 土狼与狼的杂交种遍布美国东部:

科学家们已经知道,一些土狼已经逐渐向东扩展,并与大湖地区的狼交配。 这些配对创造了可行的杂交后代(通过其DNA和头骨鉴定),这种杂交后代已在大西洋中部各州(例如纽约和宾夕法尼亚州)发现。

现在,对土狼粪便的新DNA分析首次显示,弗吉尼亚州的一些土狼也属于狼。 科学家认为这些动物是土狼与狼的杂交体,它们是从新英格兰沿阿巴拉契亚山脉向南移动的。

下48个州的大多数狼血统可能在“土狼”中。

 
• 类别: 科学 •标签: 基因, 杂交 


图片来源:ICHTO

最近,有关“尼安德特人与人的交往”的消息突然出现在我的Google新闻提要中。 如果您是普通读者,您会知道我很喜欢这种“荒诞事物”的特殊组合。 但是快速浏览 新闻稿 告诉我这是一篇论文 我已经审查了它在网上发布的时间 一月。 我什至用纸上的结果 确认 尼安德特人外加剂 在我自己的家庭中(我们都有基因型)。 我的兄弟姐妹之一实际上是 半合子 在有关地点的尼安德特人等位基因上! 我想这表明了新闻稿对媒体的影响。 我要提供的解释是,这只是表明更受人尊敬的新闻界不希望接触没有印刷的纸张,但是当他们愿意大肆宣传甚至在会议上展示的东西时,这并不是一个很好的解释。较早的阶段。

我注意到的第二个方面是,除了 罗恩·贝利(Ron Bailey) at 原因 所有 文章 使用彩色爆头的照片使用深色重建,例如这里的史密森尼模型。 但最新的研究(可追溯至2007年)似乎表明, 尼安德特人的色素沉着程度可能很高。 当人们认为他们在北半球的气候中居住了数十万年时,这并不奇怪。

但是,来自研究领域的研究人员有一些新的花絮:

麻省理工学院和哈佛大学博德学院的尼克·帕特森说:“毫无疑问,由于与我们的祖先和尼安德特人交配,所以存在这种单倍型。” Patterson没有参加最新研究。 他补充说:“这是一个非常不错的结果,进一步的分析可能有助于确定更多细节。”

哈佛医学院遗传学家戴维·赖希(David Reich)补充说:“ 拉布达(Labuda)和他的同事们是第一个发现非非洲人遗传变异的人,这种遗传变异很可能来自古人口。 这完全没有尼安德特人的基因组序列,但是根据尼安德特人的序列,现在很明显他们是绝对正确的!”

现代的人类/尼安德特人组合很可能使我们的物种受益,使其能够在尼安德特人以前适应的严酷寒冷地区生存。

Labuda总结说:“变异性对于一个物种的长期生存非常重要。” “除了基因组外,其他任何东西都可以丰富。”

自从Nick有时在这里发表评论以来,我可能应该问他一月份他对这些结果的看法,但这表明我并不像新闻记者那样思考。 然而。

 

詹姆斯·温特斯先生在 复制错字 为我指出了一个简短的假设文件, 尼安德特人与人类的杂种。 本文认为,尼安德特人的雄性与最近离开非洲的人口中的雌性进行选择性交配,结合 霍尔丹定律,解释了三个事实:

–现代人缺乏尼安德特人Y染色体谱系。

–现代人缺乏尼安德特人的mtDNA谱系。

–尼安德特人常染色体祖先在现代人类中可能存在。

如果您不知道,Haldane的规则基本上表明, 异配性。 在人类中,雌性是同配子,XX,雄性是杂配子,XY。 故障不一定是死亡(或自然流产)。 可能是不育的(例如,导致精子鞭毛功能失调的某种突变或遗传不相容会导致这种情况)。

所以你有一个场景 仅由 尼安德特人的雄性与南方的入侵群体杂交。 这些配对中的杂种将缺乏尼安德特人的mtDNA,因为mtDNA仅从母体传出。 但是雄性后代将具有尼安德特人的Y染色体。 这就是霍尔丹的规则所在: 这些雄性依次繁殖。 因此,只有雌性杂种会遗传它们的基因。 这些雌性显然不通过Y染色体。 并且,他们将传承其非尼安德特人母亲的mtDNA。


显然,这使得 逻辑意义上。 我如何判断呢? 这取决于其他选项以及上述模型的移动部分的概率。 关于霍尔丹规则在尼安德特人与非尼安德特人的配对中有效的想法,我的主要问题是: 这两个血统都没有分开很长时间。 作者为最近的共同祖先付出了约250,000万年的时间。 让我们加倍。 那仍然不是很大的分歧。 几年前,我读了一些关于哺乳动物杂交的文章。 有很多直接的原因与妊娠有关,为什么这是我们的血统而不是鸟类的问题,例如,在您的最后一个共同祖先生活过的物种之间存在可行的杂交实例 数千万 过去的几年。 但这并不一定说明霍尔丹的统治问题。 生育问题往往在数百万年而不是数十万年左右出现。

无论如何,替代方案如何? 对mtDNA和Y染色体谱系可能存在某种选择性偏倚。 这可能是直接生物学的。 想象一下,尼安德特人的mtDNA与某些疾病相关,且身体不适。 作者提到了这类问题。 但这可能是社交的。 在整个拉丁美洲,混合种族人群中的美洲印第安人Y染色体谱系已经被批发替代。 实际上,您在欧洲Y染色体谱系+非欧洲mtDNA谱系的许多社会中都有复制,并且常染色体有所不同(例如,在墨西哥,常染色体是平衡的,在阿根廷它主要是欧洲的)。 还有一个问题是,由于与常染色体相比有效种群规模较小,因此mtDNA和Y染色体谱系受到更剧烈的随机动力学影响。 常染色体是父母双方共同贡献的组合,但单亲世系仅从一个传承。 相对于mtDNA谱系的传播,雄性是完全死胡同,因为它们没有传递,而雌性自然没有Y染色体。 尼安德特人的mtDNA和Y谱系可能已经灭绝,如果它们是目前人口中约30,000年的一小部分人(这是“固定”并替换所有其他谱系的概率与它的比例成正比的话)时间频率 t 0)。

但是,对我而言,真正的主要问题确实是尼安德特人与非尼安德特人之间混合不相容的合理性。 在尼安德特人-非尼安德特人掺和物的证据出现之前,这是一个普遍的想法,基于与其他哺乳动物的比较,我开始对此表示怀疑。 但是现在我们有了更详尽的遗传数据。 左边是补充表 西伯利亚Denisova洞穴中一个古人类素族的遗传历史。 它显示了自成对种群之间最后一个共同祖先以来的时间(F =法语,其余各行与各列相同)。 我不会约会 严重地。 我要指出的是,尼安德特人和其他人口之间的最后共同祖先甚至没有比非洲人和非非洲人之间的相乘因子大。 这些特定的估计值在其幅度的细节上可能是错误的,但是我认为在我们同意混合不兼容的可能性之前,我们需要考虑极高的可能性,即尼安德特人几乎没有我们所想像或曾经想像的差不多。

以下视频仅用于娱乐目的:

 

480px-Olivia_Munn自此以来,生物学的核心问题已迫在眉睫 物种起源 is 为什么 物种的存在以及物种的产生方式。 为什么没有一个完美的复制器在地球上执行所有将能量和物质转换为生物质的工作? 如果有上帝 生命之树 几乎似乎可以证明他具有挑剔的审美意识,无数分支导致融合,并且对变体的基本形态产生了过分的迷恋。 甲虫。 从外部看,进化生物学的结果看起来像专利混乱,无数的实验和失败。

类似的问题也困扰着生物学家有关性的问题。 为什么 是绝大多数复杂生物自己承担了性行为的代价吗? 物种内部非后代形式的存在将潜在的自然增长减少了两倍,甚至在比赛开始之前。 不仅如此,必须互相寻求帮助的两个性别的存在消耗了马尔萨斯世界的关键能量(拥有雌雄同体的人显然没有这个问题,但是对于高度复杂的生物来说,它们并不那么普遍)。 何苦? (我的意思是最终的,而不是接近的)

这两个问题的全部答案的一部分似乎都在于 完美是长期生存的敌人。 有性生殖赋予谱系以遗传变异性,这可能通过在短期内使种群远离适应性峰而降低适应性,但适应性景观本身是一个持续不断的冒泡,精心设计的无性血统可能经常掉下来。曾经是他们的山顶。 唯一不可避免的似乎是时代在变化。 同样,地球上自然的生命史告诉我们 伟大结束,灭绝是生活的重中之重。 宇宙是一个不可预测的地方, 威力无一不跌倒,因为生命树的树枝总是被牙齿和爪子呈红色的园丁修剪。

研究博客网站 但是用广泛的言语描述现实是一回事。 如何更严格地从经验和理论上理解生物和获得永生的遗传物质如何在宇宙中发挥作用? 一篇使用植物模型的新论文探讨了血统之间混合的成本和收益,以及这两种动力在异质同质世界中的运作方式。 人口混杂,生物入侵以及局部适应和近亲抑郁之间的平衡:

当先前孤立的种群相遇并混合时,所得的混合种群可受益于多种遗传优势,包括遗传变异增加,新基因型的产生和有害突变的掩盖。 这些混合物的好处被认为在生物入侵中起着重要的作用。 相反,其本地范围内的种群经常保持分化,并由于隔离而经常遭受近交性抑郁症的困扰。 尽管掺混剂的优势对于经历了最近瓶颈或面临新的选择压力的引入种群显而易见,但为什么原生种群无法从掺混剂中同样受益,这一点尚不十分清楚。 在这里,我们认为,近期侵略者暂时失去局部适应能力,从根本上改变了掺和物的适应性后果。 在本地人群中,针对局部适应基因库的稀释度进行选择可以抑制不受限制的混合,并加强种群隔离,这是预期水平的近交抑制。 我们表明尽管近亲繁殖严重低迷,但还是选择了混合剂,因为局部适应的好处大于近亲繁殖的成本。 相反,尚未建立本地适应模式的引进种群可以自由地获得混合的好处。 混合可以有很强的选择,因为它可以立即消除近亲父母群体中积累的近亲抑郁症。 Silene的最新研究表明,与引入后混合相关的近交抑郁降低可能有助于增强入侵种群的适应性。 我们假设在本地适应的人群中,本地适应的收益与近亲繁殖成本的平衡,而近亲繁殖成本可能部分是由于本地适应本身的隔离效应而产生的。 近亲入侵期间的近亲交配成本可以显示出来.

首先,植物是探索进化遗传学的好模型。 当涉及到不同类群之间基因流动的障碍时,它们并没有哺乳动物或典型的四足动物所限制。 杂交很普遍,植物也可以自我受精和交叉受精,从而使研究人员可以向不同方向推动基因库(“自交”明显减少了有效种群,是近交的一种极端形式,所以这是一个好方法)以真正迅速清除遗传变异)。 在一个完美的抽象进化世界中,人们可能会想到理查德·道金斯(Richard Dawkins)的作品 载具和复制器 作为流动的实体,它们沿着浑浊的海面漂浮着进化遗传参数,漂移,迁移,突变和选择。 但是现实仅限于DNA底物,DNA底物有自己的参数,例如 重组,例如 表观遗传学,以及通过基因调控表达变异的多种方法。 这很复杂,而且说起来容易些,将问题简化为精髓。

但是,这里要考察的更广泛的动态是通才专家与专家的权衡,我认为这与我在本文前面介绍的两个问题有关。 专家在适应环境中针对自己的位置进行了优化,但在受到干扰时会遇到困难。 通才总是在所有景观中都小于最大适应度,但是在各个景观中通才较高,因为它们可以适应变化。 专业化是特定血统的局部适应,而在通才的情况下,您可以在新颖的环境中拥有入侵物种。 他们显然面临着一种适应性环境,这与引入基因型的任何“优化”都相去甚远,因此杂交为新事物带来了新事物。

在本文的第一个图中,您可以看到F3野生大麦来自两个亲本谱系ME和AQ。 左图显示种子输出作为杂合性的函数,右图显示ME基因组含量的函数。 请记住,在后代中,随着原始等位基因的重新分离,杂种的后代在遗传学和表型上将相差很大。

F1。大

要点是,在新颖的环境中 基因变异似乎导致适应性增加。 为什么? 一个必须引入的概念是 杂种优势,因此同质血统之间的杂交会产生更多适合的后代。 原因之一可能是存在优势,杂合子比纯合子更适合。 镰状细胞疟疾就是这种情况。 另一个原因可能是,在原始的亲代谱系中,纯合子基因型有害的等位基因比例较高。 用简单的英语说,近交导致遗传漂移,从而增加了隐性表达负表型所涉及的等位基因的比例。 作者认为,在这种情况下,局部适应性很强,足以阻止亲代野生裸血统之间过多的基因流,因此有害的等位基因不太可能被掩盖。 只有在新颖的环境中,如果从方程式中删除了这一收益,近亲繁殖的负面影响才可能出现在总演算中。

图2显示了检查白色坎皮的适合性的实验结果,白色坎皮是已经在北美引入的欧洲物种。 左侧面板中是欧洲原住民血统之间的十字架,x轴上是亲代血统之间的距离。 在右侧面板中,您进行了相同的实验,但是使用了北美变种,这些变种是来自欧洲不同地区的介绍产品。 这些植物生长在一个“公共花园”中,以展示在控制环境时所有基因型的表现。

F2。大

正如您可以看到的 中等水平的杂交使欧洲变种受益,而北美变种却没有。 在欧洲情况下,距离太远的变体之间的杂交确实会导致近交衰退,这表明与近交造成的有害等位基因掩盖相比,共同适应的基因复合物的破坏可能会导致更大的适应性成本。 从这些数据可以得出结论,引入的白色坎皮氏谱系已经杂交,通过对每个原生谱系进行了优化的适应性景观的破坏消除了穿越的障碍。

以下是讨论外来物种入侵的作者:

如果发生了来自不同来源人群的多次引种,则掺混物的好处可免费提供给尚未显示出本地适应模式的引种种群。 因为好处可能很大,所以掺混物可能在早期入侵中起着重要的作用。 土著居民经常表现出近亲衰退的证据……在引入的范围内,混合的一个即时奖励就是释放了这种遗传负担。 这种杂种优势可以极大地促进入侵物种的建立和早期成功……在一个普通的花园实验中一起测试时,与本地种群相比,入侵者可以显示出与健身相关的性状增强……如果有混合证据,则该效应杂种优势的解释可能是此类观察的默认解释,也许提供了一个空的期望,而其他解释(例如性状进化)则需要针对该期望进行测试。

植物与整个生命有什么关系? 我认为很多。 植物在细节上有所不同,但是与其他复杂的多细胞生物相比,它们在进化遗传学上得到了很大的解放。 我的意思是说,它们的繁殖方式和杂交方式的混杂使得它们更像是进化生物学的理想“无摩擦”测试案例以及经典参数的强大功能。 也许给定足够的时间,自然选择会产生理想的复制者,以统治他们,驱使所有其他人灭绝。 但是那天不是这一天。 而这一天可能永远不会到来,因为宇宙太虚幻无常了。 在表型和基因型水平上,生活是多种多样的,气候和地质的外生过程继续扭曲并重塑适应性景观。 而且,更重要的是,随着病原体与宿主的共同进化,生命总是与自身无休止地竞争,掠食者想出如何摆脱猎物的困扰。 生命扭曲着自己的适应性景观,一个分支的创新可能导致其他分支以及其他分支的灭绝。 新分支的扩散.

更平淡地,以人类为中心,这对我们说了什么? 人类是一个广阔的物种,在过去的500年中,不同的世系混杂杂交。 新的基因型出现在变化的景观中,我们的病原体也正处在全球化的高潮中。 我们本身就是一个“自然实验”。

图片提供:Gage Skidmore的Olivia Munn

链接帽子提示: 二烯.

引文: Verhoeven KJ,Macel M,Wolfe LM和Biere A(2010)。 人口混杂,生物入侵以及局部适应和近亲衰退之间的平衡。 议事录。 生物科学/皇家学会PMID: 20685700

 
• 类别: 科学 •标签: 适应, 进化, 基因, 基因组学, 杂交, 渗入, 入侵物种, 选择 
拉齐布汗
关于拉齐卜·汗

“我拥有生物学和生物化学学位,对遗传学,历史和哲学充满热情,虾是我最喜欢的食物。如果您想了解更多信息,请访问http://www.razib.com上的链接”