Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     Siemens  n-tv 
Datenbankrecherche:

Fachgebiet (optional):

 

Reverse evolution in real-time

12.01.2009
Instituto Gulbenkian de Ciência scientists turn back clock on evolution in fruit fly to provide key insights into basic mechanisms of evolution

Anzeige

In his book, Wonderful World, Stephen Jay Gould writes about an experiment of ‘replaying life’s tape’, wherein one could go back in time, let the tape of life play again and see if ‘the repetition looks at all like the original’.


Evolutionary biology tells us that it wouldn’t look the same – the outcome of evolution is contingent on everything that came before. Now, scientists at the Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC) in Portugal, New York University and the University of California Irvine, provide the first quantitative genetic evidence of why this is so.

In this study, to be published online this week in the journal Nature Genetics, Henrique Teotónio and his colleagues recreated natural selection in real-time, in the laboratory (rather than based on inferences from fossil records or from comparing existing natural populations) and provide the first quantitative evidence for natural selection on so-called standing genetic variation – a process long thought to be operating in natural populations that reproduce sexually but which, until now, had never been demonstrated.

The researchers used laboratory-grown populations of fruit fly (Drosophila melanogaster), derived from an original group of flies, harvested from the wild back in 1975. These ancestral flies were grown in the laboratory, for two decades, under different environmental conditions, (such as starvation and longer life-cycles) so that each population was selected for specific characteristics. Henrique Teotónio and his colleagues placed these populations back in the ancestral environment, for 50 generations, to impose reverse evolution on the flies, and then looked at the genetic changes in certain areas of chromosome 3 of these flies.

Says Henrique, ‘In 2001 we showed that evolution is reversible in as far as phenotypes are concerned, but even then, only to a point. Indeed, not all the characteristics evolved back to the ancestral state. Furthermore, some characteristics reverse-evolved rapidly, while others took longer. Reverse evolution seems to stop when the populations of flies achieve adaptation to the ancestral environment, which may not coincide with the ancestral state. In this study, we have shown that underlying these phenomena is the fact that, at the genetic level, convergence to the ancestral state is on the order of 50%, that is, on average, only half of the gene frequencies revert to the ancestral gene frequencies – evolution is contingent upon history at the genetic level too’.

These findings provide further insights into the basic understanding of how evolution and diversity are generated and maintained. On the one hand, it provides evidence for evolution happening through changes in the distribution of alleles in a population (so-called standing genetic variation), from generation to generation, rather than the appearance of mutations, from one generation to the next. On the other hand, as Henrique notes, ‘It has implications for the definition of biodiversity: some of the ‘reversed’ flies may be phenotypically identical to the ancestral flies, but they are genetically different. How then do we define biodiversity?’

This study was funded by a Fundação para a Ciência e a Tecnologia grant awarded to Henrique Teotónio, who joined the IGC in 2003 as a group leader and currently heads the Evolutionary Genetics group and the in-house PhD Programme in Life Sciences.

Ana Godinho | Quelle: alphagalileo
Weitere Informationen: www.nature.com/ng/index.html
www.igc.gulbenkian.pt

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Newly discovered breast milk antibodies help neutralize HIV
23.05.2012 | Duke University Medical Center

nachricht Scientists unravel role of fusion gene in prostate cancer
23.05.2012 | New York- Presbyterian Hospital/Weill Cornell Medical Center/Weill Cornell Medical College

Alle Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>


Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Licht lässt Partikel wachsen - Forscher entdecken neuen Mechanismus in der Atmosphäre


Licht lässt die Partikel in der Atmosphäre wachsen. In einem Experiment hat ein internationales Forscherteam erstmals einen neuen Mechanismus nachweisen können, bei dem Partikel durch Licht größer werden und der damit Einfluss auf die Wolkenbildung und das Klima hat.

Photokatalytische Reaktionen können zu einer schnellen Bindung von nicht kondensierenden flüchtigen organischen Kohlenwasserstoffen (VOCs) auf der Oberfläche der Partikel führen. Unter solchen Bedingungen nehme die Größe und Masse der Partikel schnell zu, schreiben die Wissenschaftler im renommierten Fachblatt PNAS.

Die Ergebnisse des Laborexperimentes könnten Effekte erklären, die bisher schon bei Feldkampagnen ...

Im Focus: Abschreckung: Tabak signalisiert angreifenden Zikaden Verteidigungsbereitschaft


Ähnlich wie blutsaugende Insekten prüfen Pflanzenschädlinge ihren Wirt auf Abwehrsignale, bevor sie anfangen zu fressen

Pflanzen bilden wenige Minuten nach Angriff eines Fraßfeindes Jasmonsäure, ein Hormon, das die Verteidigung gegen Insekten in Gange setzt mit der Folge, dass giftige Stoffe wie Nikotin oder Verdauungshemmer in den Blättern akkumulieren.

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie, Jena, haben jetzt herausgefunden, dass Zwergzikaden die Verteidigungsbereitschaft von Tabakpflanzen aufspüren können. ...

Im Focus: Erbgutkopie reist im Protein-Koffer


Wissenschaftlern vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Bonn ist es erstmals gelungen, den Transport eines wichtigen Informationsträgers in biologischen Zellen praktisch unmodifiziert in Echtzeit zu filmen.

Die Studie zeigt, wie die so genannte Boten-RNA die Zellkernhülle überwindet und vom Zellkern in das Zytoplasma gelangt. Diese Arbeit ist nun in dem renommierten Journal „Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA“ (PNAS) publiziert.

Der Bauplan aller Lebewesen ist in ihrem Erbgut gespeichert. Dieses lagert bei höheren ...

Im Focus: Mikroben kennen nur eine Konstante: Veränderung!


Ein neuer Sonderforschungsbereich (SFB) an der Philipps-Universität geht der einzigartigen Fähigkeit von Mikroorganismen auf den Grund, sich ständig an veränderte Umweltbedingungen anzupassen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert den SFB 987 mit dem Titel "Mikrobielle Diversität in der umweltabhängigen Signalantwort" in den kommenden vier Jahren mit voraussichtlich mehr als sieben Millionen Euro.

„Die erfolgreiche Beantragung des neuen Sonderforschungsbereichs belegt einmal mehr die exzellenten wissenschaftlichen Leistungen im Bereich der Mikrobiologie am Standort Marburg“, erklärt Professor Dr. Frank Bremmer, der Marburger Uni-Vizepräsident für Forschung. „Die Einrichtung des SFB wird Marburgs Stellung als zentraler Ort der mikrobiologischen Forschung festigen und deren internationale Sichtbarkeit weiter erhöhen.“ ...

Im Focus: Schnelles Korallensterben


Erosion in tropischen Küstenregionen führt zum schnellen Tod der Korallen

Die Farbigkeit, Vielfalt und Exotik der tropischen Korallenriffe fasziniert viele Menschen weltweit. Und doch sind es die Folgen unserer Zivilisation, die dieses fragile Ökosystem bedrohen durch Klimaerwärmung, Sauerstoffmangel und Ozeanversauerung. Fortschreitende Industrialisierung, Waldrodungen und intensive Landwirtschaft in küstennahen Gebieten führen zu Erosion und verändern die Lebensbedingungen im Meer dramatisch.

Jetzt ...

Alle Focus-News des innovations-reports >>>

Anzeige

B2B Suche
Produkt / Dienstleistung
Firma / Organisation

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Aktuell

Komplexität beherrschen

23.05.2012 | Energie und Elektrotechnik

Nano-Müll lässt sich nicht verbrennen

23.05.2012 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Nea Kameni volcano movement captured by Envisat

23.05.2012 | Geowissenschaften

VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Veranstaltungen

Jeder Mensch ist anders - Nutzen der individualisierten Medizin

23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

14th Leibniz Conference of advanced science „Sensorsysteme 2012“

23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Exklusive Kontakte beim Investforum

23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

FindAndHelp