進化共享究竟是如何發生的?

 (https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3003501)

 人們通常認為演化是一個線性過程,在一個物種內部,「適者生存」的經典法則始終適用。新的DNA突變不斷產生,並從父母遺傳給後代。如果某些基因變化被證明是有益的,它們可能賦予後代生存優勢。

在漫長的歲月中——無論是陸橋的緩慢閉合,還是山脈的隆起——物種最終都會分化。它們沿著各自的軌跡緩慢進化,並產生各自獨特的突變。正是這個過程,在過去的35億年中,造就了生命進化樹上數百萬個分支。

然而,新的基因組定序數據揭示了這段漫長進化史中意想不到的轉折。結果表明,同一進化樹上不同分支物種之間的界限比之前認為的要模糊得多。與其等待新的基因突變來解決特定問題,不同物種之間的雜交可以直接引入現成的遺傳優勢。

產自北美洲、中美洲和南美洲的色彩繽紛的鳴禽——林鶯。林鶯總共約有115個物種,它們擁有令人眼花撩亂的絢麗色彩。這些鳥類中有些你可能比較熟悉,例如色彩艷麗的黑喉鶯(Setophaga fusca),它們在春夏兩季點亮了美國和加拿大東部森林的松樹頂端。其他一些鶯類你可能不太熟悉,例如粉頭鶯(Cardellina versicolor),它們只生活在瓜地馬拉和墨西哥南部的高地。

這些新世界鶯類的故事大約發生在過去一千萬年左右——從演化角度來看,這段歷史相對較近。實際上,它們都是進化鄰居,彼此相鄰,位於生命之樹的頂端。這項研究收集了來自鶯類基因組的大量數據——超過兩萬億個鹼基對,幾乎涵蓋了所有鶯類物種——以深入了解它們的進化歷史。結果發現:有些物種透過共享演化難題的解決方案,出乎意料地跨越了演化障礙。

演化上的近親之間的基因交流全部透過雜交來實現:雜交是指兩個物種的個體交配產生的後代。在自然界中,鶯類雜交的罕見後代有時可以進行「回交」:它們與親代物種之一交配,最終實現跨物種基因的傳遞。這些雜交種是基因在演化樹不同分支間共享的遺傳通道。




 

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