作弊的鸟,吸毒的蚂蚁和高脂肪饮食的好处:来自ESEB 2015的新闻

上周,1400多名生物学家聚集在风景如画的瑞士洛桑,参加2015年的大会欧洲进化生物学学会.出席会议的还有BMC进化生物学在这里,我们回顾一下这次会议的几个亮点。

天生的和不忠吗?

从表面上看,鸣禽似乎是交配忠诚的典范。然而,我们越来越意识到,尽管雌性会与特定的雄性配对来抚养幼崽,但他不一定是它们的父亲。简•里德来自阿伯丁大学的研究人员在讨论她在加拿大曼达尔特岛的麻雀繁殖时阐明了这个话题。

自1975年以来,研究人员就一直在追踪岛上的鸟类,从1993年起就通过基因确定了它们的父母。这意味着当一只小鸡在Mandarte上孵化时,里德和她的团队不仅知道它的父母是谁;他们知道它的曾曾祖父母是谁。拥有鸟类间长期的亲缘关系谱系,使里德能够评估不同交配策略的进化优势。

北美歌雀
一个北美歌雀
Factumquintus, CC BY-SA 3.0

大量的一夫多妻制(即雌性与多于一个雄性交配)存在于麻雀中:28%的雏鸟的父亲是一个雄性而不是抚养它们的那个。然而,令人惊讶的是,没有证据表明雌性通过这种行为与比自己更优秀的雄性交配来“提升”自己的伴侣。就生育后代的数量而言,一妻多夫制水平较高的雌性实际上具有较低的进化适应性。

在这样一个相对较小和孤立的群体中,近亲繁殖也许是不可避免的。然而,我们认为鸟类会尽量避免近亲繁殖,因为近亲繁殖会降低后代的质量。然而,出乎意料的是,里德发现近亲繁殖存在一种适应度优势;拥有更多后代的好处超过了一些后代质量较低的成本。正如里德所说,我们显然需要区分选择与近亲繁殖选择反对存在天生的

因纽特人和欧米伽-3

另一种基因研究是讨论的主题拉姆尼尔森加州大学伯克利分校。长期以来,格陵兰岛的因纽特人因其极端的饮食习惯而闻名于世。传统上,它们几乎完全以海洋哺乳动物为食,它们的饮食中含有非常高的不饱和脂肪。据估计,它们78%的热量来自脂肪,但它们仍然非常健康。这是否意味着因纽特人已经从基因上适应了这种高脂肪饮食?

根据因纽特人和北欧人的基因比较,答案似乎是肯定的。有一种特殊的等位基因在欧洲人身上很罕见,但在因纽特人身上很常见。拥有这种基因会改变脂肪酸的合成,这也解释了为什么因纽特人的饮食脂肪含量高,但血液中的胆固醇含量却很低。

因纽特人
一个因纽特猎人
爱德华·s·柯蒂斯,公共领域

这些结果似乎也揭示了为什么像许多因纽特人近年来所做的那样,转向欧洲风格的饮食会导致糖尿病的高发。因纽特人的基因适应了他们传统的高脂肪饮食,这似乎意味着他们的身体不适合大部分热量来自碳水化合物的饮食。

这项研究对非因纽特人的健康也有影响。传统因纽特人饮食的明显好处在很大程度上启发了人们的想法,即欧米伽-3等多不饱和脂肪酸有助于健康。然而,如果因纽特人合成这些脂肪酸的方式在基因上是独特的,那么我们很难推断他们的饮食对人类的健康有什么好处。这反而会让人怀疑向注重健康的西方人出售的许多含有omega-3脂肪酸的食品和补充剂的益处。

蚂蚁自行疗伤吗?

在达赖Freitak的海报中,有一个引人注目的标题:“蚂蚁用药物来对抗疾病”。Freitak解释说,她的研究灵感来自于蚂蚁对细菌感染的反应释放活性氧(ROS)到它们的肠道。

Freitak和他的同事因此假设,受感染的蚂蚁可能故意在它们的食物中寻找ROS的来源,以帮助它们的免疫反应。她最初的实验室结果支持这一观点:喂食含有ROS食物的蚂蚁比对照组蚂蚁对感染有更强的抵抗力。它们的寿命也更短,这表明这不是一种没有成本的对抗感染的方法。

蚂蚁自行疗伤
蚂蚁“收获”蚜虫的汁液
Dawidi, CC2.5

下一步是证明受感染的蚂蚁在野外特别寻找ROS含量高的食物。蚂蚁从蚜虫身上收获露珠,作为它们食物的一部分;当这些蚜虫大量聚集在植物上时,植物产生ROS作为一种防御机制。

Freitak因此假设,通过选择性地从大量聚集的蚜虫中觅食,蚂蚁可以增加自己的ROS摄入量;也就是说,它们可以将植物对蚜虫捕食的防御转化为自身对细菌感染的防御。

这是一个巧妙的想法,但遗憾的是,最初的测试尝试因芬兰夏天特别寒冷潮湿而受阻;今年夏天,Freitak的田间没有发现蚜虫。尽管如此,她的最终结果肯定值得期待。

请求拥抱意外发现

劳伦·凯勒这位即将上任的ESEB主席很可能会赞同弗雷塔克的研究不同寻常的方向。在一次有趣的总统演讲中,他呼吁研究人员在他们的研究中拥抱意外和惊喜。当然,假设驱动的研究在科学中有它的地位,凯勒认为,最令人兴奋的发现总是来自意想不到的来源。

作为一个例子,凯勒讨论了他自己研究生涯中最显著的发现之一,即小火蚁有性繁殖.他和他的团队发现雄性和雌性蚂蚁都是无性繁殖的;也就是说,蚁后和它们的母亲在基因上是相同的,而雄性和它们的父亲在基因上是相同的。

如果你的国家不资助这种研究,找一个新的国家!


劳伦特·凯勒,ESEB总裁

虽然凯勒的团队是第一个报告这一点的,但他们不是第一个收集这些数据的。正如凯勒后来发现的,其他几个研究小组的数据显示,雄性是他们父亲的克隆,但他们只是拒绝接受这一令人惊讶的结果,认为这一定是实验室错误造成的。凯勒接受意外的能力意味着他是那个发现的人。

凯勒承认,目前的资助体系不鼓励遵循不寻常的研究路径;事实上,他建议有人喜欢比尔汉密尔顿现在可能永远也得不到拨款了。然而,他仍然鼓励年轻的研究人员,特别是接受创造性的研究:“如果你的PI不允许这种研究,找到一个新的PI;如果你的国家不资助这种研究,那就找一个新的国家!”

这是一次优秀会议的鼓舞人心的结束,它表明进化生物学领域并不缺少令人兴奋的新研究,无论是偶然的还是其他的。

另外注意:所有的全体会议,以及劳伦特·凯勒的总统演讲,都是可用来查看在ESEB网站上。所有这些都值得一看。

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