弗兰克Jiggins & John Maclennan -遗传学 & 地质

对午餐地点的需求不仅仅是由对美味食物的胃口驱动的, 但也因为认识到发现和富集的潜力, 当你弓着背坐在电脑键盘前吃三明治的时候,你会发现什么!

最近的一个成功合作的例子是在High Table上的一次讨论中产生的,涉及果蝇遗传学和夏威夷群岛的地质.

它可能是在做果酱卷饼的时候,就在蛋奶冻下船的时候. 或者吃到一半的涂着巧克力酱的黄油面包布丁. 吉金斯博士正盯着水果盘里那只香蕉, 想知道如果他们没能从种植园里活下来,他们会喂哪些苍蝇. 麦克伦南博士一直在幻想玄武岩和增生lapilli. 在主宾席的银器中,合作即将展开. 弗兰克·吉金斯提出了第一个问题:“你知道夏威夷群岛的年代吗??’

弗兰克Jiggins, 研究果蝇和蚊子的进化生物学家, 有没有想过这个问题, 打开和关闭, 好几年了. 进化是一个历史过程, 而且, 历史上就是这样, 知道过去事件发生的日期对理解事件发生的原因至关重要. 不幸的是,这远非易事, 因为这些事件经常发生在数百万年前. 偶尔你会很幸运:有七八个果蝇化石被发现, 那只不幸的苍蝇被困在树脂里,保存在琥珀里, 这些都与发现它们的岩石的地质年代有关. 那时还没有化石, 全球最大网赌正规平台仍然可以通过比较物种基因组的DNA序列来重建它们之间的关系. 一旦全球最大网赌正规平台用这种方式创造出一棵物种进化树, 如果全球最大网赌正规平台知道物种的基因组进化有多快,全球最大网赌正规平台就可以确定物种是从同一个祖先分裂出来的时间. 全球最大网赌正规平台在使用这个分子钟时面临的困难是知道它滴答作响的速度有多快:如果全球最大网赌正规平台看到一个基因的DNA序列发生20个变化, 这个等于1吗, 一到一亿年? 解决这个问题的办法就在夏威夷.

夏威夷群岛位于地球地幔的一个热点上,在那里,熔融的岩浆冲破地壳形成火山岛. 随着太平洋板块滑过这个热点, 形成了一串年龄越来越小的岛屿, 从夏威夷南部最年轻的岛屿到最古老的岛屿, Kaua胡, 在北方. 每次都有新的岛屿出现, 它被来自邻近岛屿的果蝇占领, 它们最终分化成新的物种. 这为全球最大网赌正规平台的难题提供了解决方案, 新物种与新岛屿同时发展, 所以,如果全球最大网赌正规平台能计算出不同种类苍蝇的基因差异,并确定岛屿形成的日期, 全球最大网赌正规平台可以校准分子时钟的运行速度.

从约翰·麦克伦南的火山学观点来看, 夏威夷每个岛屿的生长似乎都遵循一个共同的生命周期. 从火山形成之初,在海底三英里或更远的地方发生球状小喷发, 一堆巨大的冰冻熔岩形成并喷发出海面, 最终创造了一个新的岛屿供果蝇殖民. 火山首次出现后,喷发还会持续很长时间, 重新铺设森林覆盖的山坡, 古老的熔岩深埋在岛屿的结构中, 建造一座巨大的盾形山.

莫纳罗亚山, 这些盾状火山之一, 有一个能从近14000英尺的高度俯瞰夏威夷大岛的山顶吗. 壮观的火山活动之后就是火山的死亡, 伴随着几声令人遗憾的玄武岩咳嗽和噼啪声,盾顶周围长出了疙瘩状的锥状物. 然后侵蚀就开始了, 雨水在火山的边缘刻出深深的峡谷并向寒冷的山体内部切去.

对果蝇基因来说,这个循环的关键部分是熔岩流首先形成了每个岛屿, 第一个宿主是殖民化的苍蝇, 现在被包裹在地球深处吗, 被数百次喷发的重量所掩埋. 这些岩石的取样是钻到3000英尺深才取得的, 但之前的遗传学研究使用了目前在每个岛屿表面发现的火山岩的年龄来确定其起源的日期. 很明显, 鉴于地质学告诉全球最大网赌正规平台火山的构造, 这种方法将每个岛屿的诞生年龄低估了50万年之多, 相当于任何岛屿火山活动持续时间的一半. 这种对地质学的误解意味着遗传学家认为分子钟比实际运行的要快.

弗兰克和约翰继续谈着, 他们意识到,对夏威夷果蝇物种形成问题进行正确的地质理解,并得出一种比以往研究更精确的生命分子时钟运行方法,将是很简单的. 这项工作现在已经和爱丁堡的同事一起写下来了, 不久就会在杂志上发表 分子生物学与进化. 以太妃布丁为食的科学进步.