과학자들은 진화를 업데이트하려고합니다

Jablonka는 이와 같은 증거를 제시 한 후 후성 유전 학적 차이가 재생산하기에 충분히 오래 살아남은 유기체를 결정할 수 있다고 주장했다. 그녀는“자연 선택은이 시스템에서 작동 할 수있다”고 말했다

자연 선택은 진화에서 중요한 힘이지만, 회의의 연사들은 그것이 특정 방향으로 제한되거나 편향 될 수있는 방법에 대한 증거를 제시했습니다. 비엔나 대학 생물 학자 인 Gerd Müller는 도마뱀에 대한 자신의 연구에서 모범을 보였습니다. 다수의 도마뱀이 발가락을 잃어 버린 발을 진화 시켰습니다. 일부는 4 개의 발가락 만 가지고 있고, 다른 발가락은 단지 1 개만 있고 일부는 발을 모두 잃어 버렸습니다.

Müller는 현대의 합성은 과학자들이 이러한 배열을 단순히 자연 선택의 산물로 보도록 이끌어냅니다. 이는 생존 이점이 있기 때문에 다른 사람들보다 하나의 변형을 선호합니다. 그러나 특정 종이 첫 발가락을 잃고 발에 마지막 발가락이 다른 발가락을 잃는 것이 어떤 이점이 무엇인지 묻는다면 그 접근법은 효과가 없습니다.

Müller는“대답은 실제 선택적 이점이 없다는 것입니다.

도마뱀이 특정 발가락을 잃는 이유를 이해하는 열쇠는 도마뱀 배아가 처음에 발가락을 개발하는 방식으로 발견됩니다. 새싹이 몸 옆에서 싹을 낸 다음 5 자리가 나타납니다. 그러나 발가락은 항상 같은 순서로 나타납니다. 그리고 도마뱀이 진화를 통해 발가락을 잃으면 역 순서로 그들을 잃습니다. Müller는이 제약이 돌연변이가 가능한 모든 변화를 일으킬 수 없기 때문에이 제약을 의심합니다. 따라서 발가락의 일부 조합은 제한이 없기 때문에 자연 선택은 처음에는 절대 선택할 수 없습니다.

개발은 진화를 제한 할 수 있습니다. 반면에, 그것은 또한 동물과 식물에 놀라운 유연성을 제공합니다. Wesleyan University의 진화 생태 학자 인 Sonia Sultan은 그녀의 대화 중에 자신의 공부에서 공부하는 식물을 묘사하면서 장엄한 사례를 제공했습니다. 그것은 "Smartweed"라는 일반적인 이름을 가져옵니다.

술탄은 현대의 합성은 스마트 웨드 공장의 적응을 자연 선택의 미세 조정 제품으로 살펴볼 것이라고 말했다. 식물이 낮은 햇빛으로 자라면 자연 선택은 유전자 변이체를 가진 식물을 선호하여 그 환경에서 번성 할 수 있습니다. 반면에 밝은 햇빛으로 자라는 식물은 다른 조건에서 번성 할 수있는 적응을 진화시킬 것입니다.

술탄은“우리가 직면하기 위해 여기에 있다는 것은 그 견해에 대한 약속입니다.

술탄은 여러 가지 조건에서 유전자 동일한 스마트 웨이드 식물을 높이면 다른 종에 속하는 것처럼 보일 수있는 식물로 끝날 것이라고 밝혔다.

우선 스마트 웨드 식물은 잎의 크기를 햇빛의 양으로 조정합니다. 밝은 빛에서 식물은 좁고 두꺼운 잎이 자랍니다. 그러나 낮은 빛으로 잎은 넓고 얇아집니다. 건조한 토양에서 식물은 물을 찾기 위해 깊게 뿌리를 둡니다. 홍수 토양에서는 표면 근처에 머무르는 얕은 털이 같은 뿌리를 자랍니다.

회의의 과학자들은 소성으로 알려진 이러한 유연성이 그 자체로 진화를 유도 할 수 있다고 주장했다. 예를 들어 자연 선택이 유전자를 적응할 수있는 다양한 서식지로 식물이 퍼질 수 있습니다. 그리고 또 다른 대화에서, 뉴욕 대학교의 고생물학자인 수잔 안해 (Susan Antón)는 가소성이 지금까지 과소 평가 된 인간의 진화에 중요한 역할을 할 수 있다고 말했다. 현대 합성이 지난 반세기 동안 인간 진화에 대한 연구에 큰 영향을 미쳤 기 때문입니다.

고생물학 자들은 유전 적 차이의 결과로 화석의 차이를 치료하는 경향이있었습니다. 그것은 그들이 인간의 진화 적 나무와 멸종 친척을 그릴 수있게 해주었다. 이 접근법은 그것을 보여줄 것이 많다고 Antón은 인정했다. 1980 년대에 과학자들은 우리의 초기 고대 친척들이 약 2 백만 년 전에 짧고 작은 뇌물이라는 것을 알아 냈습니다. 그런 다음 한 계보가 키가 크고 큰 두뇌가 진화했습니다. 그 전환은 우리 속의 기원 인 homo 을 표시했습니다 .

그러나 때때로 고생물학 자들은 이해하기 어려운 변형을 찾을 것입니다. 두 개의 화석은 같은 종에 있어야하는 것처럼 어떤면에서 보이지만 다른면에서는 너무 다르게 보일 수 있습니다. 과학자들은 일반적으로 환경으로 인한 변형을 무시합니다. Antón은“우리는 그 모든 것들을 제거하고 그들의 본질을 내고 싶었습니다.

그러나 그 물건은 이제 무시하기에는 너무 풍부합니다. 과학자들은 1.5 ~ 250 만 년 전의 현기증이 나는 다양한 인간과 같은 화석을 발견했습니다. 일부는 키가 크고 일부는 짧습니다. 일부는 큰 두뇌가 있고 일부는 작은 뇌를 가지고 있습니다. 그들은 모두 homo 의 특징을 가지고 있습니다 그들의 골격 , 그러나 각각 혼란스러운 믹스 앤 매치 구색이 있습니다.

Antón은 확장 된 진화 합성이 과학자 들이이 심오한 미스터리를 이해하는 데 도움이 될 수 있다고 생각합니다. 특히, 그녀는 동료들이 초기 초기의 이상한 다양성에 대한 설명으로 가소성을 진지하게 받아 들여야한다고 생각합니다. 화석.

이 아이디어를 지원하기 위해 Antón은 살아있는 인간이 자신의 종류의 가소성을 가지고 있다고 지적했습니다. 임신 중에 여성이 얻는 음식의 질은 아기의 크기와 건강에 영향을 줄 수 있으며, 그 영향은 성인이 될 때까지 지속될 수 있습니다. 또한, 자신의 어머니의 식단에 영향을받는 여성의 규모는 자신의 자녀에게 영향을 줄 수 있습니다. 생물 학자들은 다리가 긴 여성이 더 큰 자녀를 둔 경향이 있음을 발견했습니다.

Antón은 화석 기록의 이상한 변형이 가소성의 더 극적인 예일 수 있다고 제안했습니다. 이 화석들은 아프리카의 기후가 야생 기후 스윙의시기에 빠졌을 때까지 데이트됩니다. 가뭄과 풍부한 비는 세계 각지의 다른 지역의 식량 공급을 변화 시켰을 것입니다. 다르게 발전하기 위해.

확장 된 진화론 합성은 또한 우리 역사의 또 다른 장, 즉 농업의 새벽을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 아시아, 아프리카 및 아메리카에서는 사람들이 농작물과 가축을 길들이고 있습니다. Smithsonian Institution의 고고학자 인 Melinda Zeder는이 변화가 어떻게 전개되는지 이해하려는 오랜 투쟁에 대한 회의에서 연설을했습니다.

사람들이 농사를 지키기 전에 음식을 먹었고 야생 게임을 사냥했습니다. Zeder는 얼마나 많은 과학자들이 Foragers의 행동을 매우 현대적인 합성 방식으로 취급하는지 설명했습니다. 음식을 찾기위한 노력에 대한 가장 큰 보상을 제공하기 위해 자연 선택에 의해 세밀하게 조정되었습니다.

문제는 그러한 포거가 어떻게 농업으로 전환되는지 알기가 어렵다는 것입니다. Zeder는“음식을 잡고 입에 넣는 것을 즉시 만족하지 않습니다.”Zeder는 나에게 말했다.

일부 연구자들은 야생 식물을 찾기가 더 어려워 졌을 때 기후 변화 중에 농업으로의 전환이 발생했을 수 있다고 제안했습니다. 그러나 Zeder와 다른 연구자들은 실제로 농업이 일어 났을 때 그러한 위기의 증거를 발견하지 못했습니다.

Zeder는이 전환에 대해 더 나은 사고 방법이 있다고 주장합니다. 인간은 고정 된 환경에서 살아남 으려는 수동적 인 좀비가 아닙니다. 그들은 환경 자체를 바꿀 수있는 창조적 인 사상가입니다. 그리고 그 과정에서 그들은 새로운 방향으로 진화를 조종 할 수 있습니다.

과학자들은이 과정을 틈새 구성이라고 부르며 많은 종들이 그렇게합니다. 고전적인 케이스는 비버입니다. 나무를 자르고 댐을 만들어 연못을 만듭니다. 이 새로운 환경에서 일부 종의 식물과 동물은 다른 종보다 더 잘할 것입니다. 그리고 그들은 새로운 방식으로 환경에 적응할 것입니다. 그것은 비버 연못 주변에 사는 식물과 동물뿐만 아니라 비버 자체에게도 마찬가지입니다.

Zeder가 틈새 건축에 대해 처음 알게되었을 때, 그녀는 계시라고 말합니다. 그녀는“내 머리 속에서 작은 폭발이 사라지고 있었다”고 말했다. 그녀와 다른 사람들이 모은 고고 학적 증거는 인간이 자신의 환경을 어떻게 변화시키는 지에 대한 기록으로 의미가있었습니다.

예를 들어 초기 포레 거스는 야생 식물을 원주민 서식지에서 멀어지게하여 가까이 다가 가도록하는 징후를 보여줍니다. 그들이 식물에 물을주고 초식 동물로부터 보호함에 따라 식물은 새로운 환경에 적응했습니다. 잡초 종들도 움직여 자신의 작물이되었습니다. 특정 동물은 환경에도 적응하여 개, 고양이 및 기타 길 들여진 종이되었습니다.

점차적으로, 환경은 거친 식물의 희소 패치에서 울창한 농장 분야로 바뀌 었습니다. 그 환경은 단지 식물의 진화를 주도하지 않았습니다. 또한 농민들의 문화적 진화를 주도하기 시작했습니다. 유목민처럼 방황하는 대신, 그들은 마을에 정착하여 주변의 땅을 일할 수있었습니다. 아이들이 부모로부터 생태 학적 상속을 받았기 때문에 사회가 더 안정적이되었습니다. 그래서 문명이 시작되었습니다.

틈새 건설은 확장 진화 합성의 많은 개념 중 하나 일 뿐이며, 이는 가축화를 이해하는 데 도움이 될 수 있다고 Zeder는 말했다. 그녀의 대화 중에, 그녀는 예측의 슬라이드 후 슬라이드를 제시했다.

Zeder는 나중에 웃으며 말했다. “하지만 기다려! 스테이크 나이프를 얻을 수 있습니다!”

자연 선택의 귀환

청중의 구성원 중에는 David Shuker라는 생물학자가있었습니다. 세인트 앤드류스 대학교 (University of St Andrews) 연구원은 하루 반 동안 조용히 듣고 난 후 충분했습니다. 대화가 끝날 무렵, 그는 손을 쐈다.

이 연설은 흰 머리카락과 푸른 블레이저를 가진 생리 학자 인 데니스 노블 (Denis Noble)에 의해 주어졌습니다. 옥스포드에서 대부분의 경력을 보낸 노블은 전통적인 생물학 자로 시작하여 유전자를 신체의 모든 것의 궁극적 인 원인으로보고 있다고 말했다. 그러나 최근 몇 년 동안 그는 자신의 생각을 바꿨습니다. 그는 게놈을 생명의 청사진이 아니라 민감한 기관으로서 스트레스를 감지하고 도전에 대처하기 위해 스스로를 재 배열했습니다. Noble은“이 견해로 오랜 여행을 해왔습니다.”라고 Noble은 말했습니다.

이 새로운 견해를 설명하기 위해 Noble은 최근의 최근 실험에 대해 논의했습니다. 그중 하나는 작년에 독서 대학의 팀에 의해 출판되었습니다. 그들은 긴 꼬리를 돌려 수영하는 박테리아에 대한 실험을했습니다.

첫째, 과학자들은 테일을 만드는 데 필수적인 박테리아의 DNA에서 유전자를 자릅니다. 그런 다음 연구원들은이 경계 박테리아를 빈약 한 음식으로 페트리 접시에 떨어 뜨 렸습니다. 오래지 않아 박테리아는 주변 환경에서 모든 음식을 먹었습니다. 움직일 수 없다면 죽었습니다. 이 심각한 조건에서 4 일 이내에 박테리아가 다시 수영을하고있었습니다. 면밀한 검사에서 팀은 새로운 꼬리를 키우고 있음을 발견했습니다.

노블은 관객에게 선언했다. "이것은 DNA와 독립적으로 특정 특성이 발생할 수있는 자체 관리 시스템입니다."

그것은 Shuker에게 옳은 소리를 내지 않았고, 박수가 사라진 후 고귀한 도전을하기로 결심했습니다.

"그 발견의 기초가되는 메커니즘에 대해 전혀 언급 할 수 있습니까?" Shuker가 물었다.

고귀한 대답에 고귀한. "일반적으로 메커니즘은 할 수 있습니다… "당신은 원래 종이로 돌아 가야 할 것입니다."

Noble은 응답하기 위해 고군분투하는 동안 Shuker는 iPad의 신문으로 돌아갔습니다. 그리고 이제 그는 호황의 목소리로 초록을 읽었습니다.

Shuker는“우리의 결과는 자연 선택이 규제 네트워크를 빠르게 다시 연결할 수 있음을 보여줍니다. 그는 iPad를 내려 놓았습니다. "따라서 빠른 신-다윈의 진화의 완벽하고 아름다운 예입니다."라고 그는 선언했습니다.

Shuker는 회의에서 내가 이야기 한 많은 회의론자들의 감정을 증류시켰다. 패러다임 전환에 대한 높은 비행 수사는 대부분 부당하지 않았다고 그들은 말했다. 이 회의론자들은 땅콩 갤러리로 제한되지 않았습니다. 그들 중 몇몇은 그들 자신의 이야기를 주었다.

Douglas Futuyma는 연단에 올랐을 때“저는 진화의 쥬라기 견해를 대표 할 것으로 예상됩니다. Futuyma는 뉴욕의 Stony Brook University의 부드러운 말이되는 생물 학자이며 Evolution에 관한 주요 교과서의 저자입니다. 다시 말해, 그는 회의에서 교과서가 후성 유전학 및 가소성과 같은 것에 거의주의를 기울이지 않았다는 많은 불만의 대상이었다. 사실상, Futuyma는 동료들에게 그 개념이 왜 무시되었는지 알려 주도록 초대되었습니다.

Futuyma는“우리는 현대 합성의 핵심 원칙이 강력하고 잘지지되어 있음을 인식해야합니다. 그는뿐만 아니라 왕실 사회에서 논의되는 종류의 생물학이 실제로 그다지 새로운 것은 아니 었습니다. 현대 합성의 건축가들은 이미 50 년 전에 그들에 대해 이야기하고있었습니다. 그리고 현대 합성에 의해 그들을 이해하기위한 많은 연구가있었습니다.

가소성을 취하십시오. 동물 또는 식물의 유전 적 변화는 유기체가 발달 할 수있는 형태의 범위를 지배합니다. 돌연변이는 그 범위를 변경할 수 있습니다. 그리고 자연 선택의 수학적 모델은 그것이 다른 사람들보다 어떤 종류의 가소성을 선호 할 수 있는지 보여줍니다.

연장 된 진화론 합성이 너무 불필요하다면, 왜 왕실 사회에서 회의를 보증하기에 충분한 관심을 얻었습니까? Futuyma는 그 매력이 과학적보다는 감정적이라고 제안했습니다. 그것은 수동적 돌연변이 차량보다는 삶을 활발한 힘으로 만들었습니다.

Futuyma는“우리가 감정적으로나 미적으로 더 매력적으로 생각하는 것은 과학의 기초가 아니라고 생각합니다.

그럼에도 불구하고, 그는 회의에서 설명한 종류의 연구가 진화에 대한 흥미로운 통찰력으로 이어질 수 있다고 말했다. 그러나 이러한 통찰력은 단단한 데이터로 이어지는 노력으로 만 발생합니다. "충분한 에세이와 위치 논문이있었습니다."

청중의 일부 회원들은 Futuyma를 조금 harangue습니다. 다른 회의적인 연사들은 때때로 그들이 말이되지 않는 주장에 의해 격분 해졌다. 그러나 회의는 주먹 싸움없이 셋째 오후에 끝날 수있었습니다.

Laland는“이것은 많은 많은 회의 중 첫 번째 회의 일 것입니다. 9 월, 유럽과 미국의 과학자 컨소시엄은 1,100 만 달러의 자금을 수여 받았으며 (John Templeton Foundation에서 8 백만 달러 포함) 확장 진화 합성에 대한 22 건의 연구를 운영했습니다.

이 연구들 중 다수는 최근 몇 년 동안 합성에서 나온 예측을 테스트 할 것입니다. 예를 들어, 스파이더 웹, 말벌 둥지 등 자체 환경을 구축하는 종이 그렇지 않은 것보다 더 많은 종으로 진화하는 경우를 볼 수 있습니다. 그들은 더 많은 가소성이 종이 새로운 환경에 더 빨리 적응할 수있게하는지 여부를 살펴볼 것입니다.

Laland는“이것은 우리의 비평가들이 우리에게 말하고있는 연구를 수행하고 있습니다. “증거를 찾으십시오.”

수정 :이 기사의 이전 버전은 Andy Whiten의 사진을 Gerd Müller로 잘못 확인했습니다.