10 scoperte evolutive recenti significativi

La teoria dell'evoluzione attraverso la selezione naturale ha completamente trasformato il mondo della scienza 150 anni fa e le sue ramificazioni si sono increspate in tutti gli aspetti della vita, compresa la politica e la religione. È altrettanto ben accettato nel mondo della biologia come la Terra che orbita intorno al Sole è in astronomia, ma è forse la questione più socialmente controversa nella scienza. Mentre la realtà dell'evoluzione è ben nota, ci sono molti dettagli da capire nella sua storia di 3,5 miliardi di anni. Queste sono dieci delle scoperte più importanti dell'ultimo decennio che stanno aiutando la scienza a completare il quadro.

10

Butterfly Supergenes

Scoperta: i supergenes della farfalla dimostrano un metodo di ereditarietà sconosciuto

La specie di farfalla Heliconius numata è da tempo un mistero. La sua popolazione trasportava sette diversi modelli di ali discreti, ciascuno specificato da una combinazione di molti geni diversi. Quando i genitori con modelli di ala diversi, i geni di accoppiamento vengono mescolati e distribuiti e questi schemi dovrebbero fondersi rapidamente. Il modello tradizionale di ereditarietà mendeliana che abbiamo appreso a scuola scompone dove sono coinvolti più geni.

Una squadra di biologi britannici e francesi scoprì nel 2011 la presenza di quello che chiamarono un supergene, un gruppo di diciotto geni tramandati in una singola unità. Piuttosto che avere una miscela di geni di ciascun genitore, i figli ereditano particolari supergenes dominanti e recessivi, permettendo al tratto discreto di continuare. La farfalla contiene altri misteri, come ad esempio perché sette modelli sono usati per spaventare gli uccelli, quando normalmente basterebbe, ma almeno il Come è stato rotto.

9

Humanzees

Scoperta: incrocio tra umani e scimpanzé

È risaputo che gli scimpanzé sono i parenti più prossimi sopravvissuti dell'umanità. Incrociare le due specie ha affascinato l'immaginazione per oltre cento anni [http://en.wikipedia.org/wiki/Humanzee] e le teorie abbondano sui tentativi degli scienziati sovietici. Ci sono alcuni che credono che un ibrido scimpanzè umano di nome Oliver sia sopravvissuto fino allo scorso anno, sebbene il test del DNA abbia dimostrato di essere solo un normale scimpanzé che mostra tratti umani.

Fortunatamente per molti degli abitanti più stravaganti di Internet, l'analisi genetica del 2006 suggerisce che gli antenati umani e degli scimpanzé continuarono a incrociarsi dopo la divisione iniziale di 6,3 milioni di anni fa. In effetti, apparentemente era così caldo che ritennero opportuno mantenerlo per 1,2 milioni di anni. Questi risultati sono stati inaspettati e potrebbero aprire una nuova strada di esplorazione nella storia della vita. Come ha spiegato l'autore dello studio David Reich, "il fatto che tali eventi evolutivi non siano stati osservati più spesso nelle specie animali potrebbe semplicemente essere dovuto al fatto che non li abbiamo cercati".

8

Vecchio pipistrello

Scoperta: mistero dei pipistrelli vecchio di decenni finalmente risolto da un fossile intrigante

I pipistrelli sono il secondo ordine più grande di mammiferi, rappresentando un quinto di tutte le specie di mammiferi. Sono gli unici mammiferi ad aver sviluppato il volo completo e possono usare l'ecolocalizzazione fino a un livello ineguagliato da qualsiasi altra creatura terrestre. Questi tratti archetipici sono stati oggetto di un mistero di lunga data all'interno della biologia - che è venuto prima? (Per la domanda correlata, apparentemente è il pollo).

Una coppia di fossili scoperti nel Wyoming nel 2003, parte di una nuova specie soprannominata Onychonycteris finneyi, ha molte caratteristiche strane. Ha artigli su tutte e cinque le dita, rispetto a uno o due trovati su moderni pipistrelli, forse come adattamento per arrampicarsi nella volta della foresta. Ancora più importante è la capacità di volo senza la capacità di localizzare l'eco, confermando il volo prima di tutto. Unendo le dozzine e dozzine di altri fossili di transizione completamente invisibili ai creazionisti, l'esemplare di cinquantadue milioni di anni termina decenni di speculazioni tra gli scienziati.

7

Tiktaalik

Scoperta: Tiktaalik fornisce il collegamento mancante tra pesci e animali terrestri

Una delle transizioni più profonde nella storia della vita è stata il passaggio dall'acqua alla terra. Tetrapod è il nome dato alle prime creature a lasciare l'acqua e il nome significa quattro arti. I primi tetrapodi sono gli antenati di tutti i rettili viventi, anfibi, uccelli e mammiferi. Gli scienziati hanno capito da tempo che i tetrapodi si sono evoluti da pesci con pinne a lobi, il cui esempio più famoso è probabilmente il celacanto. Per molto tempo, tuttavia, non ci furono prove da mostrare quando le morbide pinne carnose iniziarono a trasformarsi in arti ossuti, con stime che andavano da 400 a 350 milioni di anni fa.

Tiktaalik, scoperto nel 2004 a Nunavut, in Canada, ha cambiato tutto questo. Etichettato come un anello mancante, Tikaalik è stato il primo fossile che è ancora un pesce ma ha mostrato l'inizio di cifre, polsi, gomiti e spalle. È quasi di transizione come può essere un fossile. Tiktaalik è profondamente transitorio come un fossile ed è stato soprannominato fishapod da uno dei suoi scopritori. Il fishapod nano e il fishapod classico rimangono inafferrabili.

6

Pidocchi

Scoperta: i pidocchi offrono una nuova finestra sulla storia dei mammiferi

I progressi nei test genetici hanno aperto finestre nel passato che non erano nemmeno immaginate nemmeno cinquanta anni fa. I pidocchi, che hanno irritato gli scalpi umani per decine di migliaia di anni, offrono un metodo unico per sfruttarli. I pidocchi sono specialisti con artigli adattati al loro ospite, quindi quando il loro particolare pasto di scelta si evolve in una nuova specie, i pidocchi seguono l'esempio. Questa precisione nella speciazione dei pidocchi significa che gli alberi genealogici pidocchi basati sul DNA possono essere datati con precisione solo con alcuni fossili che fungono da ancore.

Il test del DNA dei pidocchi è stato eseguito da una squadra (probabilmente molto pruriginosa) di ricercatori del Museo di storia naturale di Londra, che offre implicazioni per la nostra conoscenza dell'evoluzione di uccelli e mammiferi.I ricercatori hanno scoperto che i pidocchi di uccelli e mammiferi hanno cominciato a diversificarsi prima dell'estinzione dei dinosauri, suggerendo che, contrariamente alla teoria prevalente, i mammiferi potrebbero aver formato alcuni dei gruppi principali di oggi prima dell'estinzione dei dinosauri. L'alternativa, ma altrettanto impressionante, è che i nostri pidocchi provengono da una stirpe che era solita mangiare il sangue dei dinosauri.

5

Ameba gigante

Scoperta: l'ameba gigante mette in dubbio quando ha origine la vita simmetrica

Uno dei primi tratti fondamentali dell'evoluzione nel regno animale è quello del bilateralismo. Se dividi un essere umano in due da cima a fondo attraverso il centro, avrai, per la maggior parte, le stesse cose su entrambi i lati. Puoi dimezzare qualsiasi cosa, dai platelminti agli squali agli elefanti per trovare la stessa immagine speculare, anche se avresti un gran casino e domande a cui rispondere in seguito, ma staresti dimostrando che la simmetria bilaterale si trova ovunque. Un tale tratto chiave è stato oggetto di molte speculazioni su quando è sorto e alcuni dei migliori esempi di prove erano tracce di fondali marini risalenti a 550 milioni di anni fa. La creazione di queste tracce particolari da parte di creature che si muovono in linea retta è stata pensata solo possibile da creature con due metà.

Una scoperta del 2007 da parte di ricercatori dell'università del Texas ha gettato seri dubbi su tali conclusioni. Mentre ci immergiamo al largo delle coste delle Bahamas (lavoro succhiato, lo sappiamo), il dott. Mikhail V. Matz e il suo team hanno filmato un'ameba di un pollice, una creatura a cellula singola, che rotola lungo il fondo del mare. La creatura si spinge emanando protoplasma e ha un nucleo pieno d'acqua per mantenere la sua forma. Ha lasciato tracce sorprendentemente simili a quelle trovate nei fossili, suggerendo che il bilateralismo potrebbe effettivamente essersi sviluppato decine di milioni di anni dopo il primo pensiero.

4

Progetto genoma di Neanderthal

Scoperta: il progetto sul genoma di Neanderthal suggerisce che siamo collegati

I Neanderthal sono le specie che erano quasi noi. Ci sono prove che suggeriscono che fossero intelligenti come gli umani, fisicamente più forti e che avevano sviluppato molti aspetti della cultura prima della loro estinzione meno di 30.000 anni fa. Poiché si sono estinti di recente, è stato possibile isolare il loro DNA. Nel 2010 una squadra dell'istituto tedesco Max Planck ha pubblicato una bozza di sequenza del genoma di Neanderthal meno di un decennio dopo il completamento della mappatura del genoma umano.

Il titolo più sexy raccolto in quel momento era che l'1-4% del DNA negli umani moderni poteva essere rintracciato nei neanderthal, il che potrebbe essere la prova di un incrocio tra i due. Un documento pubblicato lo scorso anno dubita di questa conclusione, suggerendo un antenato comune come l'origine di questi geni condivisi, ma il ricercatore originale è in piedi accanto all'ipotesi jiggy-with-it e ha pubblicato un altro articolo per sostenerlo.

Le domande aperte sono la linfa vitale della scienza e difficilmente questa sarà definitivamente risolta per qualche tempo. La cosa fondamentale da togliere a questo, però, è che i Neanderthal non erano affatto diversi da noi.

3

Lucy's Baby

Scoperta: Lucy's Baby ruba il fulmine di Lucy

Il più famoso antenato dell'antichità è probabilmente Lucy, lo scheletro di 3,2 milioni di anni trovato nel 1974. Sebbene il 40% sia completo, Lucy divenne sinonimo di nascita dell'umanità. La sua specie, Australopithecus afarensis, era all'epoca la più antica conosciuta dal tempo in cui ci siamo separati dal nostro antenato comune con gli scimpanzé. Eppure il fulmine di Lucy è stato rubato dalla scoperta di un altro australopithecus afarensis fossile nel 2006.

Sebbene fosse predatrice di Lucy per decine di migliaia di anni, il nuovo fossile fu tuttavia soprannominato la piccola di Lucy. Il bambino era probabilmente femmina e si credeva che fosse morto intorno ai tre anni. Essere scheletri di un bambino lo rende estremamente raro. È anche più completo di Lucy. Il bambino, che era ancora in età di allattamento, aggiungerà molto alla nostra conoscenza delle origini umane, ma è difficile non essere toccati dalle descrizioni di piccole dita e una ginocchiera non più grande di un pisello essiccato.

2

Il più antico antenato

Scoperta: Ardi è il più antico antenato umano mai trovato

Mentre siamo in procinto di rubare il tuono di Lucy, incontriamo Ardi, il fossile che ha rubato la corona di Lucy come il più antico antenato probabilmente umano nel 2009. Ardi era una femmina di piccolo cervello da 110 libbre (50 kg) e precede Lucy di più di un milione di anni. È stata trovata con i resti di trentasei altri individui. Parte di una nuova specie, Ardipithecus ramidus, Ardi è stata effettivamente trovata nel 1994, ma non è stato fino al 2009, dopo un decennio e mezzo di un'analisi meticolosa, che le implicazioni sono diventate note.

Sin dai tempi di Charles Darwin c'era una nozione popolare secondo cui il nostro antenato comune con gli scimpanzè sarebbe come, beh, gli scimpanzé. Ma gli scimpanzé hanno avuto il tempo di evolversi come abbiamo e non c'è una vera ragione per pensare che i nostri antenati sarebbero più vicini a noi due - l'Ardi lancia un colpo definitivo alla vecchia idea. Mostra un inaspettato mix di tratti sia avanzati che primitivi, a differenza di scimpanzé o gorilla. Come ha detto l'anatomista Owen Lovejoy, che ha analizzato parti di Ardi, mostra "un vasto stadio intermedio nella nostra evoluzione che nessuno conosceva". E se c'è un contributo alla scienza più grande di qualsiasi altro, è un vasto nulla che nessuno in precedenza sapeva di.

1

DNA spazzatura

Scoperta: il DNA spazzatura non è spazzatura dopotutto

Quando la prima bozza del progetto del genoma umano fu presentata nel 2000, il novantasette percento delle 3,2 miliardi di basi nella sequenza erano prive di una funzione apparente. La funzione primaria del DNA è di fornire i progetti per le proteine, informazioni che sono memorizzate nei geni, ma queste costituiscono solo il tre per cento di un filamento di DNA. Gli scienziati conoscevano da molto tempo questo DNA non codificante e la descrizione "spazzatura" per descriverla fu coniata nel lontano 1972.Anche il nobile Francis Crick, co-scopritore della doppia elica, ha affermato che la maggior parte della chiave per la vita era "poco più che spazzatura".

Nel settembre 2012 il progetto internazionale Encode ha pubblicato una mappa di quattro milioni di interruttori che si trovano nel DNA spazzatura, interruttori che regolano i geni codificanti le proteine. Gli scienziati del progetto affermano che fino all'80% della sequenza del DNA può essere assegnato ad una sorta di funzione biochimica. Meno di mezzo anno dopo, i risultati di questo cambiamento di pensiero stanno già mostrando: gli scienziati del MIT hanno identificato una porzione di DNA non codificante che è fondamentale per lo sviluppo delle cellule cardiache, mentre altri scienziati hanno trovato mutazioni nel DNA non codificante che sembra essere una causa chiave del cancro della pelle. Entrambe queste scoperte hanno potenziali applicazioni mediche e gli scienziati probabilmente stanno solo grattando la superficie.