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【必赢亚州366net】大多数进化生物学家基于繁殖力将一个物种与另一个物种区分开来

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大多数进化生物学家基于繁殖力将一个物种与另一个物种区分开来:不同物种的成员要么彼此不交配,要么不交配,或者,如果他们这样做,所产生的后代往往是无菌的,不可行的,或遭受其他种类的减少健康。

在20世纪的大部分时间里,科学家认为这种生殖不相容性在物种之间逐渐演变为适应不同生态环境的副产品:如果两个物种在地理上被隔离,它们将根据环境适应差异。罗切斯特大学与内布拉斯加大学合作进行的一项新研究显示,还有更多的因素在起作用

特别是存在称为减数分裂驱动元素的自私基因,它们在物种之间的流动可能决定了两个物种收敛或分歧。在eLife期刊上发表的一篇新论文中研究人员表明,性染色体在物种之间的遗传不相容性比其他遗传染色体更快,并揭示了这种不相容性的因素。

当一个物种的两个成员交配并交换遗传物质时,这被称为基因流。然而,当不同物种的两个成员交配时,基因流减少。一个物种的基因根本无法与其他物种的基因交流,罗切斯特大学生物学教授达文普雷格雷夫斯说。虽然基因可能在其自身的遗传背景下工作正常,但当它们进入另一物种的遗传背景时,它们会产生负面影响。你和我的所有基因拷贝都在人类基因组中工作。但是如果我们从你身上取出一个基因并将其粘在金刚鹦鹉鹦鹉身上,他们之前就没有看过这个序列,它可能无法与其他基因。这会影响某种功能,如生育能力。

当Presgraves和他的实验室成员穿过两种不同种类的果蝇时,就会发生这种情况,一种来自马达加斯加,另一种来自毛里求斯岛。当两个物种杂交时,它们的雌性杂交后代是可育的,但是杂种雄性后代是完全无菌的。Presgraves说:完成生殖隔离途径的一个步骤是,XY性别首先变得无菌,逐渐形成不相容性。在果蝇的情况下,如在人类中,XY性别是男性。

染色体分为两种类型:异体,性染色体,常染色体或体染色体。与生物体性别相关的遗传特征通过性染色体传递。遗传遗传信息的其余部分通过常染色体传递。当研究人员绘制出导致杂交雄性变得无菌的因素时,他们发现与常染色体相比,X异体体上存在更多的不相容因子。Presgraves说,这意味着性染色体在物种间的功能差异远远快于非性染色体。在常染色体之间进行的交换比在X上的要多得多。

但是什么使得性染色体比基因组的其他部分更快地积累遗传不相容性?

研究人员发现,一类称为减数分裂驱动元素的自私基因是导致性染色体在遗传上不相容的原因。一般而言,自私基因是基因组的寄生虫

它们以牺牲其他基因为代价进行繁殖。减数分裂驱动元素特别破坏了典型遗传的规则:在正常的孟德尔遗传中,一个基因传递给后代的一半。然而,减数分裂驱动元件操纵繁殖,因此它们可以将自身传递给超过其基因组的公平份额。在混合雄性果蝇中,减数分裂驱动元件通常杀死任何不携带它们的精子,只留下(或大部分)带有减数分裂驱动元件的精子。

这可能是因为来自两个亲本物种的多种减数分裂驱动元素在杂种中没有抑制,它们的联合作用导致不育,Presgraves实验室的前博士后学生Colin
Meiklejohn说。

然而,研究人员还发现,如果减数分裂驱动元件能够经历基因流动,它们还可以帮助将物种聚集在一起。在早期物种形成期间,当两种不同的物种刚刚开始相互脱离时,生殖不相容性可能是不完整的并且渗漏

  • 基因组的某些部分仍然可以兼容和交换。

Presgraves说:如果有两个群体泄漏并且有基因流动的机会,那么一个自私的基因可以泄漏到其他群体并传播到那里。如果物种杂交并且这种自私的基因能够被传递下来,而不是变得不相容,基因组的那部分将变得完全可交换。在某些情况下,自私的基因将基本上消除不相容性的积累。基因组。

也就是说,减数分裂驱动元素如果它们没有经历基因流动就会导致物种之间的不相容,或者如果物种确实经历基因流动,它们可以引起物种的收敛。Presgraves说,决定物种是否兼容的一个主要因素取决于物种之间是否存在基因流动。物种

  • 即使是地理上孤立的物种 – 也比我们想象的要大得多。

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