用进废退

加入我们的科学爱好者社区!


关于支持科学新闻业

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻业 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保关于塑造我们当今世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。


这是一个长期困扰进化生物学家的问题。为什么生物种群会变得特化?以洞穴鱼为例。这些生活在永久黑暗中的生物通常是盲目的,要么眼睛大大退化,要么完全没有眼睛。然而,据推测,它们是从有功能的眼睛的鱼类进化而来的。诚然,视力在洞穴环境中没有帮助,但为什么“失去”在其他生态位中生存的能力呢?研究人员提出了两种理论。一种理论认为,不使用的功能会积累破坏性突变,而不会影响生物。另一种理论认为,为了重新分配维持这些功能所涉及的能量,从而增强有用的功能,不使用的功能会被丢弃。《自然》杂志发表的新研究支持后一种观点。

为了解决这个问题,密歇根州立大学的研究人员决定在实验室中模拟进化。他们仅用葡萄糖培养了 12 株大肠杆菌,以观察它们是否会失去处理其他糖类的能力。两万代之后,该团队发现它们确实失去了这种能力。此外,细菌似乎失去了在其他糖类上生长的能力,因为这样做使它们更有效地摄取葡萄糖——这种机制被称为拮抗性多效性。因此,至少根据这项研究,自然选择似乎倾向于抛弃无关的功能,以便专注于有用的功能。

Kate Wong is an award-winning science writer and senior editor at 大众科学 focused on evolution, ecology, anthropology, archaeology, paleontology and animal behavior. She is fascinated by human origins, which she has covered for more than 25 years. Recently she has become obsessed with birds. Her reporting has taken her to caves in France and Croatia that Neandertals once called home, to the shores of Kenya's Lake Turkana in search of the oldest stone tools in the world, to Madagascar on an expedition to unearth ancient mammals and dinosaurs, to the icy waters of Antarctica, where humpback whales feast on krill, and on a "Big Day" race around the state of Connecticut to find as many bird species as possible in 24 hours. Kate is co-author, with Donald Johanson, of Lucy's Legacy: The Quest for Human Origins. She holds a bachelor of science degree in biological anthropology and zoology from the University of Michigan. Follow Wong on X (formerly Twitter) @katewong

More by Kate Wong
© . All rights reserved.