Добавить новость
smi24.net
News in English
Август
2018

The Revolution That Rewrote Life's History

0

Biologists have argued for a long time, long before molecular phylogenetics began complicating matters, about how to define species. The concept dates back at least to Carl Linnaeus, who during the 18th century defined a species in his system of binomial nomenclature as an entity (an aggregation of creatures, but still an entity) that had constancy and essence.

Charles Darwin in the 19th century, with help from Alfred Wallace and others, dismissed that sort of idealism, persuading people that species change, species originate and depart, species consist of individuals that vary from one another, sharing a certain degree of similarity but no ineradicable common essence.

This post is adapted from Quammen’s new book.

In the 20th century, a clarified definition of species was offered by Ernst Mayr, one of the founding neo-Darwinists. Mayr’s famous 1942 definition was: “Species are groups of actually or potentially interbreeding natural populations which are reproductively isolated from other such groups.” Thanks to revolutionaries like the microbiologist Carl Woese, who defined the “third kingdom” of biological forms known as Archaea, we know enough now to see two problems with that definition.

First problem: It’s inapplicable to bacteria and archaea, which don’t “interbreed” in anything like the way implied by Mayr. Second problem: How can “reproductively isolated” be an absolute standard if genes are continually transferred horizontally (by viral infection and other mechanisms) and if, furthermore, members of one species sometimes breed with members of another, producing new lineages of hybrid offspring? Answer: Reproductive isolation is a useful and intuitive standard, yes, but not an absolute one.

Take Homo sapiens, the species most dear to our hearts. In the era of DNA sequencing, scientists have recognized that the human genome contains evidence of hybridizing events. Homo neanderthalensis was discovered in 1856, named in 1864, and for many decades considered a discrete species, closely related to us within the hominid family, but distinct. Some experts now consider the Neanderthals to have been a subspecies of Homo sapiens, more properly called Homo sapiens neanderthalensis, but others argue that Homo neanderthalensis is still the right label, representing the group as a full species.

In any case, our lineage diverged from theirs sometime between about 300,000 and 600,000 years ago, maybe more, when pioneers left Africa and colonized Eurasia. From those pioneers would descend several non-African species, including Homo neanderthalensis. Our own lineage, known as “modern humans,” sent another wave of dispersers out of Africa and colonized Europe again, but much later, around 50,000 years ago. Then, for one reason or another, the Neanderthals disappeared.

Paleoanthropologists have long speculated that either our ancestors killed off the Neanderthals, by direct aggression, or forced them to go extinct, by competition, or else absorbed them to some degree, by inter-breeding. But there was no conclusive proof. Nowadays, since the recovery and sequencing of Neanderthal DNA by a team including the Swedish biologist Svante Pääbo, analyses indicate that hybrid matings did occur between Neanderthals and modern humans. The human genome, especially as found among non- African peoples descended from those hybrid matings, now contains about 1 percent to 3 percent Neanderthal DNA.

And it’s not just Neanderthals in our genome. The human lineage diverged from what became the chimpanzee lineage 7 million, or 10 million, or maybe 13 million years ago—nobody knows the timing with any precision. But recent genomic analysis suggests that, sometime well after the big split, hominid ancestors and chimp ancestors came back together for hybrid matings, and that those hybrid matings have left genuine chimpanzee genes (not just close human equivalents) in parts of our genome.

Of course, the presence of chimpanzee genes, or Neanderthal genes, isn’t the half of it. There’s also that viral DNA—including syncytin-2, a gene co-opted from a retrovirus, repurposed to enable human pregnancy. The fact that DNA from endogenous retroviruses constitutes 8 percent of the human genome certainly complicates our sense of Homo sapiens as a species of primate.

It complicates our sense of human individuality even more. So does the recognition that each of us contains, as a necessity for health and digestion and other aspects of our physiology, some dozens of trillions of bacterial cells, representing thousands of different bacterial “species.” And so does the realization that within every one of our human cells reside captured bacteria, long since transmogrified into mitochondria, without which we couldn’t exist.


The concept of an “individual” continues to defy attempts by biologists and philosophers of science to perfectly define it. Some experts have argued that it’s crucial to have such a definition, because the logic of evolution by natural selection—Darwin’s core principle—depends on the differential survival and reproduction of ... individuals. If so, what is an individual? Is a single bacterium an individual? The work of the biologist Lynn Margulis, from 1967 onward, vastly advanced and complicated that question, with her theory of endosymbiosis raising the proposition that all complex creatures, including us humans, are chimerical creatures compounded of bacterial and other genomes.

Carl Woese and Nigel Goldenfeld teased at similar questions in their 2007 paper “Biology’s Next Revolution.” Sorin Sonea, who in 1988 argued that all earthly bacteria constitute a single “superorganism,” a single interconnected genetic entity, would say, no, bacteria considered one by one are not individuals. Is a worker ant, incapable of reproducing itself, living its life to maximize the reproductive output of the queen ant, an individual? Or is the ant colony itself an individual? Is it another “superorganism”?

Consider the Portuguese man-o’-war, that peculiar relative of jellyfish, floating the ocean surface like a swim bladder with stinging tentacles. An individual? It seems so, but biologists who study these things tell us that, no, a Portuguese man-o’-war is not. It too, like an ant hill or a termite community, is a colony of individual creatures (in this case, small multicellular forms known as zooids), aggregated for a common purpose and variously performing specialized functions.

Likewise that very strange thing known as a cellular slime mold, which during one phase of its existence looks and behaves like a garden slug, but at another phase reveals itself to be a fine-tuned team of individual amoebae. When food is scarce, the amoebae aggregate into the slug, unified in their effort to crawl toward better habitat. They raise a stalk atop which sits a fruitlike body, and, when that opens, disperse spores. If the spores land in a place where food particles (bacteria) are available, they awaken as new amoebae.

Likewise again with aspen trees in a grove. They may look like individuals, but, in fact, aspens grow as clonal eruptions from underground rootstock, all interconnected, all sharing the same genome, sometimes including hundreds or thousands trees across a wide area. The grove is the individual.

By one accounting, the largest organism on Earth may be a single aspen clone composed of many thousands of trees spread across more than a hundred acres in Utah’s Fishlake National Forest. It weighs about 13 million pounds, this aspen individual, and is roughly 80,000 years old.


And then there’s a third challenged categorical: the tree of life. It doesn’t, in fact, look like an oak, or a Lombardy poplar. Even aspens in a grove make an unsuitable metaphor because, though interconnected underground, they don’t reconnect above. Their roots form a network, but their limbs and branches only diverge, growing away from one another, seeking open space in which their leaves may harvest light. They don’t converge, they don’t inosculate, not in the wild. The tree of life is not a true categorical because the history of life just doesn’t resemble a tree.

Carl Woese, the father of Archaea, knew that, though it wasn’t among his highest priorities to say so. He interested himself in big limbs, not small branches. And of big limbs, in his view, considering the past 4 billion years, there were three: Bacteria, Eukarya, Archaea.

Those three diverged from the last universal common ancestor of all life as we know it— life on Earth, life using one common genetic code, life that began with RNA and then yielded cells and became very complex. Three living domains, from which all else results. A holy trinity. It’s almost religious.


This post is adapted from Quammen’s new book, The Tangled Tree: A Radical New History of Life.








Подводный праздник в Dhawa Ihuru: погружение за скидками

Опасная сторона загара: дерматолог Энгельгардт о последствиях для кожи

Актер Алексей Чадов требует от бывшего друга выплатить ему сумму в 94 млн руб

Секреты прошлого загородного комплекса «Тропикана Парк»


Jerome Powell is gaining some key backing on Capitol Hill from GOP senators

OpenAI warns that its new ChatGPT Agent has the ability to aid dangerous bioweapon development

The anti-DEI movement has a new ally: The FCC

American firms in China report record-low new investment plans for 2025, and doubts about their profitability


Камышница.

На пожаре в частном доме обнаружили тела мужчины и женщины

Машина врезалась в столб. Разыскиваются свидетели ДТП

В России создадут дыхательный тест для ранней диагностики рака лёгких


The origin of 'AI Appreciation Day' isn't what you think: It was started by an Elon Musk admirer who camped outside of SpaceX Starbase for a year hoping to talk to the billionaire about AI regulation

As the Nintendo eShop fails to protect from 'eslop', indie devs reflect on how it affects their work and why Steam is just better: 'Their algorithm will more or less naturally bury AI slop'

Destiny 2 Phoneutria Fera god roll guide: Best perks, barrels, and magazines

В демоверсию Silver Palace можно будет поиграть 3 августа в Китае



Слуцкий высказался о новых санкциях, введённых против России.

Правительство разъяснило порядок выплат утильсбора.

Гафин поделился ожиданиями от встречи "Динамо" с "Балтикой" в РПЛ.

Московское «Динамо» потеряло очки в первом матче сезона с новичком РПЛ


«Путь к вершинам»: вдохновляющий проект для детей и подростков с ограниченными возможностями здоровья в Приэльбрусье

"Гранд сервис экспресс" сообщил о задержках 14 поездов в Крым и из него

Несколько автомобилей столкнулись на Хорошевской эстакаде

В Туле прошел первый кофейный фестиваль «Заварка»


Степашин заявил, что Смолов дрался в кафе не как динамовец

Мишустин поздравил 90-летнего Василия Ливанова: "Талантливый человек талантлив во всем"

Запрет сатанизма повлияет на предложения магазинов, пабов и репертуар рок-групп

О погоде на трассе М-4 «Дон» 19 июля рассказали воронежцам


Вероника Кудерметова: Уимблдон — особенный турнир

Американец Томми Пол не примет участия на турнире ATP-500 в Вашингтоне

Рублев вышел в четвертьфинал турнира в Лос-Кабосе

Уимблдон-2025 принёс брендам рекордные медийные дивиденды, особенно Ralph Lauren и Кейт Миддлтон


Синоптик Ильин рассказал, когда в Москве закончится период дождей

"Коммерсантъ": россияне стали реже покупать fashion-товары в 2025 году

Власти Москвы одобрили облик офисного небоскреба в Северном речном порту

Как IT-специалисту найти риэлтора для покупки квартиры


Музыкальные новости

«Гаденыш как в воду канул»: Юрия Лозу обманули мошенники

Менеджер Артиста. Менеджер по работе с артистами.

Музкритик Троицкий: Лагутенко дал концерты в США ради ремонта дома в Калифорнии

Большой театр завершит 249-й сезон трансляцией оперы Прокофьева «Семен Котко»


Московское «Динамо» потеряло очки в первом матче сезона с новичком РПЛ

Гафин поделился ожиданиями от встречи "Динамо" с "Балтикой" в РПЛ.

Слуцкий высказался о новых санкциях, введённых против России.

Правительство разъяснило порядок выплат утильсбора.


Пора пригласить певца A.SERGIO для участия в теле- и радиопрограммах, подкастах и шоу!

Рилсмейкер. Услуги Рилсмейкера. Рилсмейкер в Москве. Стоимость работы Рилсмейкера.

Путин наградил многодетных родителей из 13 регионов России

Александрова покинула турнир в Гамбурге, не дойдя до полуфинала.


В Москве на внешней стороне ТТК массовая авария затруднила движение автомобилей

Правительство разъяснило порядок выплат утильсбора.

Новые изменения в правилах дорожного движения от правительства

Новый американский полноприводный внедорожник уже в продаже в России


Путин отметил "Триколор" как одного из ведущих игроков в сфере спутниковой связи.

Путин отметил уникальный талант актера Василия Ливанова

В Кремле нет данных о возможной встрече Путина и Трампа в КНР в сентябре – Песков

В Кремле прокомментировали информацию о возможной встрече Путина и Трампа в КНР


Ситуация в медицине в России: преодоление новых вызовов хуже, чем во время COVID-19.



Собянин: ГКБ № 52 получила статус клинического научно-исследовательского центра

Не будущее, а настоящее: роботизированное эндопротезирование сустава впервые провели в Ставропольском крае

Проверь здоровье: диспансеризацию можно пройти в парках Москвы и Подмосковья

«Вы беременная, уходите»: почему Тодоренко не пустили к сыну на рентген


Раскрыта роль Зеленского в убийстве полковника СБУ Воронича в Киеве

Все получат по заслугам. Россия заявила о праве бить по странам, которые помогают Киеву. Свежая сводка с фронтов СВО от военкоров

В Киеве пожаловались, что Европа не хочет отдать им российские активы

"Неприятно об этом говорить": Кличко сделал заявление о Зеленском


Как 45 лет назад Москва стала столицей XXII летних Олимпийских игр

Военнослужащие и сотрудники Росгвардии обеспечили безопасность открытия Чемпионата России по футболу в Москве

Московское «Динамо» потеряло очки в первом матче сезона с новичком РПЛ

"Динамо" и "Балтика" сыграли вничью в матче-открытии нового сезона РПЛ


Лукашенко поручил милиции разобраться «на всю катушку» с кражами в хозяйствах

Лукашенко потребовал от чиновников «не потерять картофель»

Лукашенко жестко поставил задачу по уборке урожая со словами «умри, но сделай»

Лукашенко утвердил указ о повышенном обеспечении вооруженных сил в условиях военного времени.


Собянин: Еще два БЛПА уничтожены силами ПВО Минобороны на подлете к Москве

Сергей Собянин сообщил о планах расширения сети летних лагерей для подростков

Собянин: Московский скоростной диаметр будет соединен с Курганской улицей

Собянин: ГКБ № 52 получила статус клинического научно-исследовательского центра


Ликсутов: Москва представит 5 зон на форуме «Территория будущего. Москва 2030»

Подросших ежей можно встретить в июле в Москве

США планируют уменьшить количество сотрудников в агентстве по охране окружающей среды.

Вильфанд связал приход тропических ливней в Москву с изменением климата


В Москве на видео сняли, как мини-погрузчики ехали на задних колесах

Власти Москвы одобрили облик офисного небоскреба в Северном речном порту

ДТП произошло на 107-м километре МКАД с участием автомобиля и мотоцикла

Свыше 135 тысяч выпускников пересдали ЕГЭ: Рособрнадзор назвал рекордные цифры


Органами прокуратуры в сфере надзора за исполнением законодательства при реализации национальных проектов в первом полугодии 2025 года выявлено более тысячи нарушений

Владимир Ефимов: На станции «Рублево-Архангельское» стартовали монолитные работы

Собянин: Первый участок Рублево-Архангельской линии метро полностью пройден

Прокуратура подсчитала риски нацпроектов в Архангельской области


Уважаемые пассажиры!. Сегодня в пути следования задерживаются поезда

Традиции народов Марокко и Мавритании в пересказе российского путешественника

Ректор КФУ Владимир Курьянов попал под санкции Евросоюза

"Гранд сервис экспресс" сообщил о задержках 12 поездов в Крым


Концертный Директор в тарифе Lait для Артистов, Музыкантов.

Степашин заявил, что Смолов дрался в кафе не как динамовец

Футболисты "Малахита" играют без поражений

О погоде на трассе М-4 «Дон» 19 июля рассказали воронежцам














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *