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演化生物学(进化生物学)合集
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https://www.ibiology.org/ P6微生物多样、古老、众多且无处不在。在第1部分中,纽曼概述了微生物多样性。她提供了令人难以置信的关于地球上微生物数量的数据,以及它们能够生存和繁衍的环境。化石微生物和现代微生物都有着极其多样的物理形态,这种多样性延伸到了它们的新陈代谢。纽曼解释了地球生物学家如何通过研究数十亿年前在地球上形成的岩石来推断有关古代微生物生命的信息。 P7在第2部分中,纽曼继续描述具有异常代谢的微生物。她的实验室发现了第一条已知的酶途径,允许微生物呼吸砷化合物。这项工作与环境直接相关,因为在孟加拉国和其他地区,饮用水通常含有非常高水平的有毒砷化合物。亚砷酸盐[As(III)]是砷的一种特别有毒的形式,通常由细菌释放到水中,从而减少河流沉积物中的砷络合物。了解这种代谢途径可能有助于解决砷中毒问题。 P8在讲座的最后一部分,纽曼描述了利用一种特殊类型的分子化石或“生物标记物”来确定古代岩石记录中氧光合作用(以水为底物并产生氧作为产物的光合作用)演化的努力。她解释了识别一种强健的生物标志物的重要性,并描述了应用于这项研究的各种标准。 P9斯塔克以地球上存在生命的极端环境的例子开始他的演讲。他假设,鉴于大量类地行星围绕类日恒星运行,以及微生物生命在广泛环境中生存的能力,很可能在我们银河系的某个地方存在一种能够维持生命的环境。然而,生命是否真的存在于其他地方,取决于生命从早期行星的化学物质中产生有多难这一问题的答案。Szostak继续证明,通过从早期地球上发现的简单分子和条件开始,事实上有可能产生原始的、自我复制的原细胞。 P10-P11在第2部分中,绍斯塔克专注于实验室研究简单原细胞膜成分的工作,在他的讲座第3部分中,他描述了通过化学而非酶机制研究核酸复制的实验。 黑尔博士概述了神经回路及其进化过程。在她的第一个视频中,黑尔出色地将进化定义为可遗传特征的变化。她用例子,如胡椒蛾的可变颜色,来解释对特定特征的选择。她解释了单个物种是如何产生的,并通过描述科学家可以用来构建“树”或相关物种之间的系统发育的技术,如化石和DNA分析得出结论。 在第2部分视频中,黑尔解释了为什么“惊吓反应”是一种在大多数鱼类和脊椎动物中发现的高度保守的行为,是研究神经元如何连接和神经回路如何进化的良好系统。毛特纳细胞是控制惊吓反应的神经元。通过对许多鱼类的这些神经元进行比较,已经有可能跟踪神经系统的组织和亿万年来的行为控制。 P13 1977年以前,地球上的所有生命都被分为两类:单细胞微生物和复杂的细胞生命,如真菌、植物和动物。1977年的一项开创性发现改写了生命之树,并引入了一个全新的生物领域,称为古细菌——神秘的微生物,在基因上与细菌不同。快进21世纪,关于古菌的新发现再次引领科学家重塑生命之树,改写复杂生物的进化史。迪普蒂·纳亚克博士介绍了被称为古细菌的迷人生物,并解释了它们是如何帮助科学家回答这个问题的?。 P14 在她的第二段视频中,Nayak描述了她对产甲烷古菌的研究,古菌是产生强大温室气体甲烷的微生物。产甲烷菌中的一种,acetivorans Methanosarcina,对其用来生产甲烷的酶进行了独特的化学修饰。Nayak博士描述了她如何使用CRISPR/Cas9基因组编辑来确定这些修饰用于保护acetivorans免受环境压力,以确保该生物体能够在不断变化的环境中支持其代谢需求。 P16 在这篇题为“非洲基因组学:人类进化”的演讲中,莎拉·蒂什科夫首先概述了现代人类的进化及其移出非洲的情况。她解释了人口遗传学家如何以及为什么研究核DNA和线粒体DNA,以及DNA比较如何使科学家能够确定不同的原始人群体何时分化,以及这些群体何时何地迁移到全球各地。 P17 在第二部分中,蒂什科夫开始研究当今非洲和非洲裔美国人的遗传多样性。非洲人的遗传变异高于欧洲人或亚洲人,这是人类进化史的结果。特定遗传位点的多样性模式为了解非洲境内特定语言群体的迁移和混合提供了信息,也为了解非洲裔美国人的祖先提供了信息。 P18 在演讲的最后部分,蒂什科夫描述了人类自然选择的两个例子。她和她的同事发现了3种新的遗传变异,与一些非洲牧民消化乳糖的能力有关。使用高覆盖率基因组测序,Tishkoff还确定了一个与俾格米人矮小相关的候选染色体区域。有趣的是,同一区域显示出垂体功能相关基因的丰富,如代谢和免疫。这些结果表明,对当地环境的适应可能导致区域特定的遗传适应。
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