里德生物学家展示了寄生虫是如何推动进化的
寄生虫是动物界的罗德尼·丹泽菲尔德——它们没有得到任何尊重。
但事实证明,寄生虫感染实际上可以促进进化,甚至可能是有性生殖起源的部分原因,根据一组研究人员发表在《科学》杂志上的研究,包括Shelly Skolfield ' 14, Todd Schlenke教授[生物2013 -],以及北卡罗来纳州立大学的同事。
研究人员发现,在寄生虫感染下存活下来的果蝇,其后代的多样性明显更高,可能是为了进化得比那些试图利用它们的寄生虫更强。
谢利的实验是她毕业论文的衍生成果,它让我们得以一窥有机体是如何帮助后代比寄生的同类领先一步的。她首先将典型果蝇与一种特殊的果蝇杂交,这种果蝇带有两种突变基因——一种使它们的腹部变成深褐色,另一种使它们的眼睛看起来像显微镜下的迪斯科球。然后,她用有毒的寄生蜂感染了一些果蝇,并检查了它们后代的重组迹象——一种通过观察眼睛类型和身体颜色的组合来检测的基因重组。
果不其然,在黄蜂感染下存活下来的果蝇产生了重组率更高的后代——它们更频繁地重组自己的基因。
施伦克教授说:“使它们的后代更加多样化是生物体领先于寄生虫的一种方式。”
这是第一个表明寄生虫感染增加动物重组的实验——这一令人惊讶的结果暗示了黄蜂和其他寄生虫在进化中扮演着重要的角色。“寄生虫是一种强大但无形的自然力量,”谢利说。
为了进行实验,她通过显微镜观察了5万多只黄蜂。“我喜欢通过显微镜观察,”她说。“但是,是的,这是很多工作。”
这些发现还揭示了进化生物学中一个经久不衰的谜题——性本身的起源。
从生物学角度来说,有性生殖是一种有趣的生育方式。它的效率远不如无性繁殖,而且涉及无数危险的并发症,从寻找一个可靠的伴侣到在第一次约会中幸存下来,再到为育儿室的墙纸讨价还价。为什么不直接消灭你自己的副本呢?它更简单、更便宜,而且不需要在OKCupid上提供个人资料。
关于性起源的流行理论是红皇后假说,以《爱丽丝镜中奇遇记》中的一幕命名,当时爱丽丝和红皇后不得不不停地跑,只是为了呆在同一个地方。这种观点认为,要想战胜捕食者、寄生虫和所有其他想要吃掉你午餐的坏蛋,唯一的方法就是不断进化,而有性繁殖为实现这一目标提供了一种有效的机制,因为它允许个体结合它们最成功的特征。
里德团队与北卡罗来纳州立大学、贝勒威博体育APP、温斯洛普大学和埃默里大学的研究人员合作撰写了这篇论文。“我从没想过它会发表在《科学》杂志上,”她说。“我还是不敢相信。”
雪莉在北波特兰长大,毕业于本森高中,在决定来里德之前,曾在OMSI教授户外科学营。她目前在里德生物实验室工作,并计划从事科学教育和科学素养方面的职业。
标签:学者,校友,教授,研究,论文