尼安德特人、孩子的麻烦和有影响力的蜘蛛——来自2017年ESEB的新闻

上周,来自世界各地的进化生物学家聚集在荷兰的格罗宁根欧洲进化生物学学会2017年会议当天是该协会成立30周年。出席的还有BMC进化生物学在这里,我们回顾一下这次令人兴奋的会议的几个亮点。

尼安德特人为我们做过什么?

在一场精彩的主题演讲中,教授Svante Pӓӓbo马克斯·普朗克人类进化研究所所长,回顾了他在尼安德特人和现代人之间关系方面的工作。

当他在10-15年前开始这项工作时,研究人员不得不依赖线粒体DNA,由于每个细胞有多个副本,线粒体DNA比核DNA更容易从有限的骨骼碎片中获得。Pӓӓbo教授甚至告诉媒体,从尼安德特人的遗骸中获取核DNA是不可能的。正如他在演讲中指出的那样,这给我们上了宝贵的一课,让我们学会对未来的可能性保持谦虚;高通量DNA测序的出现当然使尼安德特人细胞核DNA的测序成为可能。

能够重现相当一部分尼安德特人基因组,彻底改变了我们对他们与现代人类关系的看法。比较表明,现代欧洲人后裔与尼安德特人有许多共同的基因变异,而非洲人后裔却没有;这正是我们所期望的,如果现代人类第一次进入欧洲时发生了大量的杂交。这令人惊讶,因为线粒体DNA证据表明没有这种杂交。

进一步的研究在来自中国和巴布亚新几内亚的现代人身上发现了尼安德特人的DNA序列,这表明所有离开非洲的现代人都与尼安德特人混在了一起。Pӓӓbo教授还讨论了最近的发现,即丹尼索瓦人也与现代人、尼安德特人,甚至可能是更古老的古人类混杂在一起。正如他所说:“我们总是混在一起!”

尼安德特人和现代人之间的另一种不同的,不太有益的混合在一起伊格纳西奥·布拉沃法国国家科学研究中心(和BMC进化生物学编辑委员会成员)。他提出的结果表明,人类乳头瘤病毒中最常见的致癌病毒HPV16a可能是通过与尼安德特人繁殖而传播给人类的。

虽然HPV16a是世界上所有其他地区最流行的血统,但它在撒哈拉以南非洲非常罕见。通过比较HPV16不同谱系之间的进化关系,布拉沃博士和他的团队发现了支持HPV16a在古人类离开非洲后进化的证据;当他们离开非洲并与尼安德特人交配时,这一谱系又回到了现代人类。

孩子们的烦恼

布拉沃博士的演讲是众多涉及进化生物学和医学交叉的演讲之一;这并不奇怪,因为今年的ESEB会议与国际进化、医学和公共卫生学会

这方面另一个有趣的介绍是关于人类母亲生儿子的明显代价。迈克尔·保尔森哥本哈根大学的研究人员对1980年至2010年间完成生育的近100万丹麦妇女(由丹麦统计局收集)的数据进行了分析。分析发现,45岁后,独生子女的死亡率比生两种孩子的女性平均高出3%;相反,只生女儿的女性死亡率降低了2%。这听起来可能不是一个很大的数字,但相当于只生女儿的女性和只生儿子的女性的平均寿命相差5年。

这种较高的死亡率似乎是由于只生儿子的妇女患最常见的绝经后疾病——心脏病、2型糖尿病和肥胖症的风险增加所致。Poulsen博士推测,这可能与胰岛素使用的变化有关,这是由于生儿子的母亲子宫生长的不同;一般来说,在怀孕期间,儿子可能比女儿获得更多的资源,对母亲的健康产生更大的影响。如果这是真的,这将与其他哺乳动物的研究结果一致,这些哺乳动物的体型在性别上有很大差异,如鹿和海象。

另一方面的研究——母亲健康对后代健康的影响——由Malgorzata Lagisz提出Shinichi中川的实验室在澳大利亚新南威尔士大学。在大鼠和小鼠中进行的一些研究表明,在怀孕期间限制母亲的食物摄入量会损害其后代未来的认知能力。Lagisz博士和她的同事对这些研究进行了荟萃分析,其中包括85项研究,包括453项测量的效应量。

他们的结果支持了在怀孕期间限制食物对后代未来认知能力的强大影响的存在,在怀孕早期限制食物的影响更强。相反,哺乳期间的食物限制对后代的影响非常小。这支持了胎儿发育中缺乏足够资源会严重损害早期大脑发育的理论。

Lagisz指出,她的团队面临的一个困难是,元分析中包含的几乎每一项研究对认知能力的衡量似乎都不同,这使得比较研究变得困难。最终,Lagisz和他的同事们决定将这些测试大致分为“胡萝卜”和“大棒”两类;也就是说,研究奖励成功完成任务的老鼠(如食物),或惩罚失败的老鼠(如电击)。有趣的是,饮食限制对成功完成“棒”任务的影响要小得多,这意味着大脑中参与厌恶学习的部分在缺乏资源的情况下得到了更好的保护,也许是因为它们对生存更重要。

追随领导者?

研究的社会性蜘蛛加州大学圣巴巴拉分校的乔纳森·普鲁特为他们的后代做出了巨大的牺牲他们有一个了不起的自杀式合作照顾系统,在那里,成年人液化自己的身体来喂养群体的孩子。然而,普鲁伊特讨论的不是它们的繁殖,而是蜘蛛群中个体的不同个性。

虽然蜘蛛没有明显的等级,但个体的胆识却有所不同。大胆的个体很少(不到种群总数的5%),但影响力很大;在实验室中,一个大胆的个体加入到一个群体中,可以极大地影响整个群体的大胆程度,对群体的生存有显著影响。

普鲁伊特实验室对社会性蜘蛛进行了研究(并用颜色标记)。

普鲁伊特博士想在卡拉哈里沙漠蜘蛛的自然栖息地测试大胆个体的影响。这并非易事;Pruitt博士计算出,为了在干旱地区的4个野外点和潮湿地区的4个野外点监测7个多月的生存情况,他必须驾驶相当于地球周长的距离!

在干旱的野外,重复实验室的模式;一个大胆的个体的加入极大地影响了整个殖民地的大胆程度,而且,这些大胆的殖民地比它们胆小的邻居有更大的存活率。然而,在潮湿的地区,大胆的个体的增加对群体没有影响。

为了确定为什么大胆的个体只在干旱地区有影响力,Pruitt博士将大胆的个体从干旱地区带到潮湿地区的害羞群体中,反之亦然。来自干旱地区的大胆蜘蛛对潮湿地区的害羞蜘蛛群没有影响;相反,来自潮湿地区的大胆蜘蛛的增加确实增加了干旱地区害羞蜘蛛群体的大胆程度。事实上,Pruitt博士发现,来自干旱地区的害羞蜘蛛甚至会受到来自完全不同社会蜘蛛物种的大胆个体的影响!

勇敢的个体的表现型并不是关键,实际上害羞蜘蛛的表现型影响了群体对勇敢的个体做出反应的能力。干旱地区的蜘蛛似乎已经进化得更容易受到大胆个体的影响;他们是天生的追随者。有趣的是,有一些证据表明,“追随力”是一种高度遗传的特征,而大胆则不是,这进一步支持了这一假设。

这些只是会议上大约400个演讲和800张海报中的一些亮点。这样一个充满活力的会议,包括这样一个广泛的话题,清楚地展示了力量的ESEB作为社会和进化生物学研究领域——几位发言人的争用,进化生物学应该被认为是一个基本的科学,在物理、化学、在格罗宁根得到了强烈支持。我们等不及ESEB 2019了!

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