10 Bedeutende neuere evolutionäre Entdeckungen

Die Evolutionstheorie durch natürliche Auslese hat die Welt der Wissenschaften vor 150 Jahren völlig verändert und ihre Auswirkungen über alle Lebensbereiche hinweg, einschließlich Politik und Religion. Es wird in der Welt der Biologie genauso akzeptiert wie die Erde, die die Sonne umkreist, in der Astronomie, aber vielleicht die sozial spaltendste Frage in der Wissenschaft. Während die Realität der Evolution bekannt ist, gibt es in ihrer 3,5 Milliarden-jährigen Geschichte eine Menge Details. Dies sind zehn der wichtigsten Entdeckungen des letzten Jahrzehnts, die der Wissenschaft helfen, das Bild zu füllen.

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Schmetterlings-Supergene

Entdeckung: Schmetterlings-Supergene zeigen eine unbekannte Methode der Vererbung

Die Schmetterlingsart Heliconius numata ist seit langem ein Rätsel. Seine Bevölkerung trug sieben verschiedene diskrete Flügelmuster, die jeweils durch eine Kombination vieler verschiedener Gene festgelegt wurden. Wenn Eltern mit unterschiedlichen Flügelmustern Paarungsgene mischen und sich ausbreiten, sollten diese Muster schnell miteinander verschmelzen. Das traditionelle Mendelsche Vererbungsmodell, das wir alle in der Schule gelernt haben, bricht zusammen, wo mehrere Gene beteiligt sind.

Ein Team britischer und französischer Biologen entdeckte 2011 das Vorhandensein eines so genannten Supergens, einer Ansammlung von achtzehn Genen, die in einer einzigen Einheit weitergegeben wurden. Anstatt eine Mischung von Genen von jedem Elternteil zu haben, erben Nachkommen bestimmte dominante und rezessive Supergene, wodurch das diskrete Merkmal weitergeführt werden kann. Der Schmetterling birgt andere Geheimnisse, wie z Warum sieben Muster werden verwendet, um Vögel abzuschrecken, wenn eines normalerweise ausreichen würde, aber zumindest das Wie wurde geknackt

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Humanzees

Entdeckung: Kreuzung von Mensch und Schimpanse

Es ist allgemein bekannt, dass Schimpansen der nächste überlebende Verwandte der Menschheit sind. Die Kreuzung der beiden Arten hat die Fantasie seit über hundert Jahren fasziniert [http://en.wikipedia.org/wiki/Humanzee] und es gibt zahlreiche Theorien über Versuche sowjetischer Wissenschaftler. Es gibt einige, die glauben, dass ein Mensch-Schimpanse-Hybrid namens Oliver bis letztes Jahr überlebt hat, obwohl DNA-Tests gezeigt haben, dass er nur ein normaler Schimpanse war, der menschenähnliche Züge zeigte.

Zum Glück für viele der schrulligeren Einwohner des Internets deutet die genetische Analyse aus dem Jahr 2006 darauf hin, dass sich Vorfahren von Menschen und Schimpansen nach ihrer ursprünglichen Trennung vor 6,3 Millionen Jahren weiterhin miteinander vermischten. In der Tat war es anscheinend so heiß, dass sie es für 1,2 Millionen Jahre halten konnten. Diese Ergebnisse waren unerwartet und könnten einen neuen Weg der Erforschung der Lebensgeschichte eröffnen. Der Studienautor David Reich erklärte: "Dass solche evolutionären Ereignisse nicht häufiger bei Tierarten beobachtet wurden, liegt möglicherweise daran, dass wir nicht danach gesucht haben."

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Alte Fledermaus

Entdeckung: Jahrzehnte altes Fledermaus-Mysterium, endlich gelöst durch faszinierendes Fossil

Fledermäuse sind mit einem Fünftel aller Säugetierarten die zweitgrößte Säugetiergruppe. Sie sind die einzigen Säugetiere, die einen vollständigen Flug entwickelt haben, und können die Echoortung auf ein Niveau bringen, das von keiner anderen Landbewohner-Kreatur übertroffen wird. Diese archetypischen Merkmale waren Gegenstand eines seit langem bestehenden Rätsels in der Biologie - was zuerst kam? (Für die verwandte Frage ist es offensichtlich das Huhn).

Ein Paar von Fossilien, das 2003 in Wyoming entdeckt wurde und Teil einer neuen Art namens Onychonycteris finneyi ist, weist viele merkwürdige Merkmale auf. Es hat Krallen an allen fünf Fingern, verglichen mit den ein oder zwei, die bei modernen Fledermäusen zu finden sind, möglicherweise als Anpassung für das Klettern im Walddach. Noch wichtiger ist, dass er die Kapazität für einen Flug ohne Echolotortierung hat, wodurch der Flug zuerst bestätigt wurde. Das zweiundfünfzig Millionen Jahre alte Exemplar schließt sich den Dutzenden anderer Übergangsfossilien an, die für Kreationisten völlig unsichtbar sind, und beendet damit die jahrzehntelange Spekulation unter Wissenschaftlern.

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Tiktaalik

Entdeckung: Tiktaalik liefert fehlende Verbindung zwischen Fisch und Landtieren

Einer der tiefsten Übergänge in der Geschichte des Lebens war der Übergang vom Wasser zum Land. Tetrapod ist der Name der ersten Kreaturen, die das Wasser verlassen, und der Name bedeutet vier Gliedmaßen. Die ersten Tetrapoden sind die Vorfahren aller lebenden Reptilien, Amphibien, Vögel und Säugetiere. Wissenschaftler haben seit langem verstanden, dass Tetrapoden aus lappenflossigen Fischen hervorgegangen sind, von denen das berühmteste Beispiel wahrscheinlich Coelacanth ist. Lange Zeit gab es jedoch keine Beweise dafür, dass sich die weichen, fleischigen Flossen in knöcherne Gliedmaßen verwandelten, wobei Schätzungen vor 400 bis 350 Millionen Jahren vorlagen.

Tiktaalik, 2004 im kanadischen Nunavut entdeckt, änderte alles. Tikaalik wurde als fehlendes Glied bezeichnet und war das erste Fossil, das noch ein Fisch ist, aber die Anfänge von Ziffern, Handgelenken, Ellbogen und Schultern aufwies. Es ist ungefähr so ​​vorübergehend, wie ein Fossil sein kann. Tiktaalik ist so tiefgreifend wie eine fossile Dose und wurde von einem seiner Entdecker Fishapod genannt. Die Fishapod Nano und Fishapod Klassiker bleiben schwer zu erreichen.

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Läuse

Entdeckung: Läuse bieten ein neues Fenster in die Geschichte von Säugetieren

Fortschritte in der Gentestung haben Fenster in die Vergangenheit geöffnet, die vor fünfzig Jahren noch ungeahnt waren. Läuse, die schon seit Zehntausenden von Jahren die menschliche Kopfhaut irritieren, bieten eine einzigartige Methode, um dies auszunutzen. Läuse sind Spezialisten mit Klauen, die an ihren Wirt angepasst sind. Wenn sich also aus ihrer speziellen Mahlzeit eine neue Art entwickelt, folgen die Läuse ihrem Beispiel. Diese Präzision bei der Läusezüchtung bedeutet, dass Laus-Familienstammbäume auf DNA-Basis genau mit nur wenigen Fossilien datiert werden können, um als Anker zu wirken.

Der DNA-Test von Läusen wurde von einem (wahrscheinlich sehr juckenden) Forscherteam im Londoner Natural History Museum durchgeführt, das Auswirkungen auf unser Wissen über die Evolution von Vögeln und Säugetieren hat.Die Forscher fanden heraus, dass Vogel- und Säugetierläuse vor dem Aussterben der Dinosaurier zu diversifizieren begannen, was darauf hindeutet, dass Säugetiere entgegen der vorherrschenden Theorie einige der heutigen Hauptgruppen vor dem Aussterben der Dinosaurier gebildet haben könnten. Die Alternative, aber ebenso großartige Möglichkeit ist, dass unsere Läuse aus einer Linie stammen, die früher das Blut von Dinosauriern verzehrt hat.

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Riesige Amöbe

Entdeckung: Riesenamöben bezweifeln den Ursprung des symmetrischen Lebens

Eines der ersten grundlegenden Merkmale, das sich im Tierreich entwickelt, ist der des Bilateralismus. Wenn Sie einen Menschen von oben nach unten durch die Mitte in zwei Hälften teilen, haben Sie meistens auf beiden Seiten die gleichen Dinge. Sie können alles von Plattwürmern über Haie bis hin zu Elefanten halbieren, um dasselbe Spiegelbild zu finden, obwohl Sie danach ein großes Durcheinander und Fragen haben, die Sie beantworten müssen, aber Sie würden beweisen, dass die bilaterale Symmetrie überall zu finden ist. Ein derartiges Schlüsselmerkmal wurde vielfach darüber spekuliert, wann es entstanden ist, und einige der besten Beweise dafür waren 550 Millionen Jahre alte Spuren auf dem Meeresboden. Die Erzeugung dieser besonderen Spuren durch geradlinig bewegte Kreaturen wurde nur für Kreaturen mit zwei Hälften für möglich gehalten.

Eine Entdeckung von Forschern der Universität von Texas im Jahr 2007 brachte diese Schlussfolgerungen in Frage. Während des Tauchens vor der Küste der Bahamas (sauger Job, wie wir wissen), filmten Dr. Mikhail V. Matz und sein Team eine zentimetergroße Amöbe, eine einzellige Kreatur, die über den Meeresboden rollte. Die Kreatur treibt sich durch Protoplasma aus und hat einen wassergefüllten Kern, um die Form zu erhalten. Es hinterließen Spuren, die denen der Fossilien auffallend ähnlich sind, was darauf hindeutet, dass sich der Bilateralismus tatsächlich Dutzende Millionen Jahre später entwickelt hat, als zunächst gedacht.

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Neandertaler-Genomprojekt

Entdeckung: Das Neandertaler-Genomprojekt legt nahe, dass wir verwandt sind

Neandertaler sind die Art, die wir fast waren. Es gibt Hinweise darauf, dass sie so intelligent wie Menschen waren, körperlich stärker waren und vor ihrem Aussterben vor weniger als 30.000 Jahren viele Aspekte der Kultur entwickelt hatten. Weil sie so kürzlich ausgestorben sind, konnte ihre DNA isoliert werden. Ein Team des deutschen Max-Planck-Instituts veröffentlichte 2010 weniger als zehn Jahre nach Abschluss der Kartierung des menschlichen Genoms einen Entwurf des Neandertaler-Genoms.

Die sexyste Schlagzeile, die zu dieser Zeit aufgegriffen wurde, lautete, dass ein bis vier Prozent der DNA des modernen Menschen auf Neandertaler zurückgeführt werden könnten, was ein Hinweis auf eine Kreuzung zwischen den beiden sein könnte. Ein im vergangenen Jahr veröffentlichtes Papier bezweifelt diese Schlussfolgerung und schlägt einen gemeinsamen Vorfahren als Ursprung dieser gemeinsamen Gene vor, aber der ursprüngliche Forscher hält an der Jiggy-with-it-Hypothese fest und hat ein weiteres Papier veröffentlicht, um dies zu unterstützen.

Offene Fragen sind das Herzblut der Wissenschaft, und es ist unwahrscheinlich, dass dieses eine Zeit lang endgültig geklärt werden wird. Das Wichtigste dabei ist jedoch, dass Neandertaler uns gar nicht so unähnlich waren.

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Lucy's Baby

Entdeckung: Lucy's Baby stiehlt Lucys Donner

Der berühmteste frühe menschliche Vorfahre ist wahrscheinlich Lucy, das 3,2 Millionen Jahre alte Skelett, das 1974 gefunden wurde. Obwohl Lucy nur zu vierzig Prozent fertiggestellt war, wurde sie zum Synonym für die Geburt der Menschheit. Ihre Spezies, Australopithecus afarensis, war zu der Zeit die älteste, die wir seit unserer Trennung von unserem gemeinsamen Vorfahren mit Schimpansen kennen. Doch Lucys Donner wurde 2006 durch die Entdeckung eines weiteren Australopithecus afarensis-Fossils gestohlen.

Obwohl Lucy schon vor zehntausenden Jahren älter war, wurde das neue Fossil dennoch als Lucy's Baby bezeichnet. Das Kind war wahrscheinlich weiblich und soll im Alter von drei Jahren gestorben sein. Ein Kindskelett zu sein, macht es extrem selten. Es ist auch vollständiger als Lucy. Das Kind, das noch im Stillen war, wird unser Wissen über die menschliche Abstammung erheblich erweitern, aber es ist schwer, sich nicht von den Beschreibungen von kleinen Fingern und einer Kniescheibe berühren zu lassen, die nicht größer als eine getrocknete Erbse sind.

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Ältester Vorfahr

Entdeckung: Ardi ist der älteste menschliche Vorfahre, der jemals gefunden wurde

Wenn wir gerade dabei sind, Lucys Donner zu stehlen, treffen Sie Ardi, das Fossil, das Lucy als ältesten, wahrscheinlich menschlichen Vorfahren im Jahr 2009 gestohlen hat. Ardi war eine 50 kg schwere, kleinhirnige Frau und sie ist älter als Lucy als eine Million Jahre. Sie wurde bei den Überresten von 36 anderen Personen gefunden. Als Teil einer neuen Art, Ardipithecus ramidus, wurde Ardi tatsächlich 1994 gefunden, aber erst 2009, nach anderthalb Jahrzehnten sorgfältiger Analyse, wurden die Auswirkungen bekannt.

Seit Charles Darwin gab es eine verbreitete Vorstellung, dass unser gemeinsamer Vorfahre mit Schimpansen wie Schimpansen wäre. Schimpansen haben sich jedoch so lange weiterentwickelt wie wir, und es gibt keinen Grund zu der Annahme, dass unsere Vorfahren einem von uns näher sein würden - Ardi schlägt der alten Idee endgültig entgegen. Im Gegensatz zu Schimpansen oder Gorillas zeigt sie eine unerwartete Mischung aus fortgeschrittenen und primitiven Merkmalen. Als Anatom Owen Lovejoy, der Teile von Ardi analysierte, stellte er fest, dass er ein "enormes Zwischenstadium in unserer Evolution darstellt, von dem niemand etwas wusste." Und wenn es einen größeren Beitrag zur Wissenschaft als jeder andere gibt, dann ist dies ein riesiger Bereich, den zuvor niemand wusste Über.

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Junk-DNA

Entdeckung: Junk-DNA ist doch kein Müll

Als der erste Entwurf des Humangenomprojekts im Jahr 2000 vorgestellt wurde, hatten 97% der 3,2 Milliarden Basen in der Sequenz keine offensichtliche Funktion. Die Hauptfunktion von DNA besteht darin, die Designs für Proteine ​​bereitzustellen, Informationen, die in Genen gespeichert sind, aber diese machen nur drei Prozent eines DNA-Strangs aus. Die Wissenschaftler hatten lange über diese nicht-kodierende DNA Bescheid gewusst, und die Bezeichnung "Junk", um sie zu beschreiben, wurde 1972 geprägt.Sogar der Nobelpreisträger Francis Crick, Mitentdecker der Doppelhelix, wurde mit den Worten zitiert, der Schlüssel zum Leben sei "wenig mehr als Müll".

Im September 2012 veröffentlichte das internationale Encode-Projekt eine Karte mit vier Millionen Switches, die in der Junk-DNA zu finden sind, die die proteinkodierenden Gene regulieren. Wissenschaftler des Projekts sagen, dass bis zu achtzig Prozent der DNA-Sequenz einer biochemischen Funktion zugeordnet werden können. Weniger als ein halbes Jahr später zeigen die Ergebnisse dieses Denkwechsels bereits: Wissenschaftler des MIT haben einen Teil der nichtkodierenden DNA identifiziert, der für die Entwicklung von Herzzellen von grundlegender Bedeutung ist, während andere Wissenschaftler Mutationen in der nichtkodierenden DNA gefunden haben, die scheinen eine Hauptursache für Hautkrebs sein. Beide Entdeckungen haben potentielle medizinische Anwendungen, und die Wissenschaftler kratzen wahrscheinlich nur an der Oberfläche.