Når det gjelder arter, sier biologisk antropolog Rebecca Ackermann, » glem alt du lærte i videregående skole.»
den klassiske lærebokdefinisjonen, kjent som biologisk artsbegrep, er en gruppe organismer som bare produserer fruktbare avkom med hverandre. Ved denne regelen er tamme hunder en enkelt art – enten dachshund eller Great Dane — men et esel og en hest er ikke.Ackermann, professor Ved Sør-Afrikas Universitet I Cape Town, favoriserer en annen definisjon som ikke er avhengig av vellykket sex: en gruppe organismer som deler en blanding av anatomiske, atferdsmessige og genetiske egenskaper som skiller dem fra andre grupper. Men, legger hun til, » Mange, mange evolusjonære biologer jeg kjenner, unngår ofte ordet arter helt.»
Det er fordi det evolusjonære treet er sammenflettet, og mange organismer på divergerende grener kan fortsatt krysse. «Hunder har, griser har, mus har. Du heter det, Og det har det,» sier University Of Georgia evolusjonsbiolog Michael Arnold. «Det er en hybrid under hver busk.»
som inkluderer våre forfedre. Genetisk bevis har vist at Gamle Homo sapiens blandet Seg med Neandertalerne og deres østlige fettere, Denisovans, flere ganger fra 100.000 til 40.000 år siden. Neandertalerne og Denisovans parret med hverandre, Og Denisovans hektet opp med en fjern avstamning, ennå ikke kjent fra fossiler, som kan ha vært nærmere den tidligere Homo erectus.i nyere GAMLE DNA-studier, nesten » hver gang et nytt individ er sekvensert fra den menneskelige fossilregistreringen,» sier Ackermann, «er det noe nytt bevis for genflyt.»Interbreeding kan ha vært et vanlig tema i menneskelig evolusjon, men det er vanskelig å forstå i dag, når vår Er den eneste Homo arten igjen. For bedre å forstå vår fortid, antropologer Som Ackermann har begynt å forske på andre dyr som kompis over klassiske biologiske arter linjer.
det er et stort problem med det biologiske artsbegrepet: Det kan ikke brukes på organismer som reproduserer aseksuelt, som inkluderer de fleste mikrober. Kjønnskravet utgjør også en utfordring for utdøde dyr fordi paleontologer ikke kan fortelle bare ved å se på to lignende fossiler om skapningene kunne mate. Unntatt utdøde og aseksuelle organismer betyr at biologisk artsbegrepet ikke virker for det store flertallet av livet som har eksistert.likevel har biologer lenge kjempet for definisjonen, delvis fordi den passer til det rådende bildet av evolusjon som et forgrenende tre, hvor en enkelt forfedreart divergerer i forskjellige linjer av etterkommerarter.
«det var en klassisk ide,» sier Arnold. I stedet sier han, vi må innse at som etterkommere grener av, «gener blir fortsatt utvekslet, selv om vi kaller dem forskjellige arter.»Interbreeding har nå blitt påvist i 10 prosent av dyrearter og 25 prosent av primater, inkludert pågående kryss mellom slike fjerne slektninger som gelada og bavianaber, hvis siste felles forfader levde for 4 millioner år siden.Å Anerkjenne ubiquity av interbreeding blant primater, Skrev Arnold en bok for et tiår siden som hevdet hybridisering sannsynligvis skjedde i menneskelig evolusjon. Det fikk noen bitende vurderinger fra antropologer, som trodde Homo sapiens tok ingen del i interspecies saker – før flere måneder senere, når sekvensering Neanderthal genomet avslørte de gjorde.»jeg prøvde ikke å føle meg for smug fordi jeg har vært så feil om så mange ting i løpet av min vitenskapelige karriere,» Forteller Arnold.
HVA Bavianer Lærte oss
SELV OM DNA bekrefter at gamle homininer blandet seg, forteller DET ikke hele historien, inkludert hvordan hybrid avkom gikk i forskjellige miljøer eller samfunn.»Vi vil aldri kunne se samspill mellom arkaiske homininer og vår egen avstamning i sanntid, Men det er noe vi kan gjøre med ikke-menneskelige primater,» sier Jenny Tung, en biologisk antropolog ved Duke University.Tung studerer bavianer i Kenyas Amboseli basin. Befolkningen har blitt observert i flere tiår. Selv om det er for det meste gule bavianer, oppdaget forskerne på 1980-tallet sporadiske anubis bavianer, en egen art funnet i nord.linjene delte seg for omtrent 1,4 millioner år siden-mer enn dobbelt så mye tid som Antatt å skille Neandertalere og moderne mennesker. Men til tross for fysiske og genetiske forskjeller mellom artene, hybrider dokumentert blant bavianer er fruktbare og blomstrende.»Det begynte å stille mange spørsmål om hvordan kan disse to foreldreartene bli skilt fra hverandre hvis de ser ut til å blande seg ganske fritt,» Sier Tung.For å forstå denne prosessen har Tung og kolleger gjennomført forfedertester -» vi ser, Du vet, Abby bavian poop, og så plukker vi opp hennes fekal prøve og trekker UT DNA fra DEN» — og sammenligner disse resultatene med atferdsmessige observasjoner.i lagets siste studie hadde de 22 Amboseli-bavianer som ble testet, 12 til 72 prosent anubis-forfedre, inkludert personer som så ut som rene gule. De gjennomgripende anubis genetiske signaturene tyder på at arten har parret i hundrevis, til og med tusenvis av generasjoner.Videre analyse, inkludert bavianer fra lengre unna, viste imidlertid at hybrider bare eksisterer i en smal overgangssone mellom kjerneområdene til anubis og gule bavianer. Det er mulig, Mener Tung, at hybridegenskaper i denne spesielle habitat eller sosial gruppe kanskje ikke er gunstige andre steder. For eksempel kan mørkere anubis pels som noen hybrider har overopphetes bavianer i ren-gul territorium, som har en tendens til å være varmere, tørrere og mer savanne-lignende sammenlignet med fjellskog av ren-anubis land. I så fall antyder det at hybridisering mellom homininer også kan ha vært nyttig i enkelte miljøer og samfunn, men ikke andre.
Hvordan Oppdage En Hybrid
Ackermann forsker også bavianer, men hennes er døde. En ekspert på skjelettanatomi, hun ble interessert i hybridisering tidlig på 2000-tallet mens hun studerte bein fra bavianer med kjente stamtavler. Hun vil legge merke til at noen individer så litt uvanlig, bare for å sjekke sine poster og finne at de var hybrider.»Veldig raskt bestemte Jeg meg for at jeg skulle prøve å karakterisere kvantitativt det jeg så,» husker Ackermann.Hun håpet å finne skjelettegenskaper som skyldes kryssing generelt, noe Som kunne brukes til å oppdage hybrider blant menneskelige fossiler. Det var et provoserende mål, år før genetiske metoder ville bekrefte hominin hybridisering selv fant sted. Men hennes tilnærming har en fordel i forhold til selv den mest banebrytende genetiske analysen: Mens gammelt DNA på en pålitelig måte kan identifisere hybrider, er det sjelden bevart i bein fra varme områder eldre enn 10.000 år. Fordi Hun fokuserer på synlige skjelettegenskaper, Kan Ackermann potensielt identifisere hybridfossiler som spenner over hominins mer enn 6 millioner år lange historie.Hun Målte hodeskaller fra 169 gule, anubis og hybridbavianer som hadde bodd i fangenskap, og fant at hybrider ikke bare er mellomprodukter av foreldreartene. De har imidlertid ofte abnormiteter som ekstra eller feiljusterte tenner. Det var fornuftig Å Ackermann: Utvikling av hybrider vil motta kommandoer fra begge foreldrenes genomer, som kanskje ikke synkroniseres når det gjelder når visse tenner eller bein skal danne seg. Disse små glitches ville ikke påvirke individets evolusjonære kondisjon, men de kunne tippe forskere til en hybrid.Ackermann fant de samme utviklingsmessige kjennskapene på tvers av ulike pattedyrgrupper som gnuer og gorillaer. Så brukte hun sin metode til menneskelige forfedre.Antropologer har lenge diskutert om bestemte hominin fossiler kan representere hybrider, men vanligvis basert sine argumenter på ubegrunnet antakelse om at hybrider ligner mellomprodukter, eller gjennomsnitt, av sine foreldre. I en 2010-studie brukte Ackermann utviklingsmessige anomalier for å foreslå hybridkandidater, for eksempel 130.000 år Gamle Neanderthals Fra Kroatia med unormale premolarer og 100.000 år gamle moderne mennesker fra Israel med egenskaper som feiljusterte tenner og et asymmetrisk ansikt.Hun inkluderte også en 35 000 år gammel anatomisk moderne menneskeskalle fra Romania. Fem år etter Ackermanns studie viste gammelt DNA fra En Annen Homo sapiens på samme sted at individet hadde En Neanderthal-forfader bare fire til seks generasjoner tilbake.
Evolusjon I Fast Forward
Ackermann og hennes kolleger vil vite hvor vanlig disse utvikling quirks er blant hybrider, og om de vedvarer i påfølgende generasjoner. Hennes kolleger ved University Of Calgary avlet flere generasjoner mus fra tre underarter og to arter for prosjektet. University Of Cape Towns Kerryn Warren, en nylig doktorgradsstudent På Ackermanns team, analyserte beinene.
prosjektet pågår, Men Warrens doktoravhandling, med tittelen «Of Mice and Hominins», gir en forhåndsvisning: Hybridsamfunn er overraskende forskjellige. Avkom kan ligne en forelder eller en blanding-eller ta på skjemaer i motsetning tilenten forelder. Blanding tillater arter å bytte og blande sine gener, og de nye egenskapene som resulterer i disse «håpefulle monstrene», som Warren og andre forskere kaller hybrider, kan være nyttige evolusjonære snarveier, spesielt for våre forfedre.Etter Hvert Som Homo sapiens ekspanderte globalt, konfronterte De nye miljøer, matvarer og sykdommer. Migrantene kunne ha utviklet tilpasninger til disse pressene, men det ville ha tatt mange generasjoner.Noen grupper var imidlertid i stand til å fremskynde denne prosessen: ved å parre Seg Med Neanderthals og Denisovans de møtte i sin nye verden, kunne linjene til Den nyankomne Homo sapiens ha fått lokalt adaptive gener relatert til hud og hårfarge, metabolisme og immunitet over bare tiår. «Det hopper så langt foran det du kan oppnå gjennom naturlig utvalg,» sier Ackermann. «Hybridisering hadde en alvorlig effekt, en stor innvirkning på mennesker.”