Aspectos evolutivos da depressão pós-parto e fatores associados

A depressão pós-parto (DPP) é uma condição prevalente que afeta globalmente as mulheres puérperas. Uma hipótese evolutiva aborda a depressão, e consequentemente a DPP, como uma resposta proveniente da evolução do comportamento humano ao longo da História, através da seleção natural. A teoria do investimento parental sugere que os pais não investem automaticamente em toda prole; o investimento é direcionado para que o sucesso reprodutivo seja máximo. No caso de os riscos superarem os benefícios reprodutivos, sintomas de depressão se desenvolvem como sinal de alerta. O objetivo do estudo foi identificar fatores associados à DPP que fossem compatíveis com a teoria do investimento parental. Estudo transversal realizado com 811 mães de lactentes até cinco meses de idade, no município do Rio de Janeiro. A presença de DPP foi definida com base no escore da Escala de Edinburgh (EPDS). Fatores potencialmente associados à DPP foram analisados através de regressão logística com ajuste para fatores de confundimento. Os fatores significativamente associados à DPP foram: apoio social inadequado (OR 3,38; IC 95% 2,32-4,94), baixa escolaridade (OR 2,82; IC 95% 1,69-4,70), violência física entre parceiros íntimos na gestação (OR 2,33; IC 95% 1,56-3,47), idade materna inferior a 35 anos (OR 2,20; IC 95% 1,05-4,64), falta de companheiro (OR 1,90; IC 95% 1,16-3,12), internações durante a gestação (OR 1,87; IC 95% 1,12-3,14) e prematuridade do recém-nascido (OR 1,87; IC 95% 1,02-3,42). Em suma, identificamos alguns fatores associados à DPP que podem ser úteis no rastreamento e acompanhamento de mulheres de risco. Alguns dos fatores associados à DPP podem ser explicados através das hipotéses evolutivas contempladas neste estudo. Entretanto, os achados encontrados não são suficientes para esgotar o conhecimento referente a esta questão. Futuras pesquisas devem focar em diferentes abordagens desta condição e acompanhamento das consequências para as mulheres e suas famílias.

Metaphysics in the Work of Charles Darwin

It is not hard to see how two visions of nature are intertwined in Darwin’s Journal of Researches: one vision, the province of romantic authors depicting the sentiments awakened by certain landscapes, the other, the domain of natural scientists describing the world without reference to the aesthetic qualities of the scenery. Nevertheless, analyses of this double perspective in Darwin’s work are relatively rare. Most scholars focus on Darwin, the scientist, and more or less ignore the aesthetic aspects of his work. Perceiving the gradual transformation of Darwin’s world view, however, depends on analyzing the two different modes in which Darwin approached and perceived the world. While one can, on occasion, find commentaries on the beauty of the natural world in Darwin’s early work, the passage of time produces a modification in the naturalist’s manner of perceiving nature. This does not, however, mean that Darwin ceases to find beauty in nature; on the contrary, the disenchantment, in Max Weber’s words, that Darwin’s theory produces should not be understood in a pejorative, but rather in a literal sense. The theory of evolution, in effect, divests nature of its magical character and begins to explain it in terms of natural selection, according it, in the process a new and more intense attraction. In the present work, the metaphysical implications of this new vision of the world are analyzed through the eyes of its discoverer.

Tendências na mortalidade por batida de carro em três grandes cidades do Brasil e a Síndrome do macho jovem

Vários estudos encontraram maiores taxas de mortalidade por batidas no trânsito entre homens do que entre mulheres e entre homens jovens do que entre homens mais velhos. No entanto, há uma lacuna quanto a explicações para essas diferenças. Esse estudo, diferentemente dos antecessores, parte de hipóteses postuladas a priori, sobre como devem variar as taxas de mortalidade por batidas no trânsito, de acordo com sexo e idade. Espera-se encontrar a presença e ausência de certas associações e interações, com base na teoria moderna da seleção sexual aplicada ao estudo do comportamento humano, especificamente, a síndrome do macho jovem. O objetivo do presente estudo é comparar tendências nas taxas de mortalidade por batida de carro e moto segundo sexo e idade. Trata-se de um estudo ecológico com Estado como unidade geográfica de análise e o ano calendário como unidade temporal de análise. A população do estudo foi composta por homens e mulheres de 18 a 60 anos residentes no Estado do Rio de Janeiro, entre 2004 e 2010, e no Estado do Rio Grande do Sul, entre os anos de 2001 e 2010. Os resultados mostraram que o número de mortes por batida de carro e de moto, considerando o número de habilitados para guiar tais veículos, foi maior em homens do que em mulheres e em indivíduos mais jovens do que mais velhos. Além dessa interessante congruência entre os resultados encontrados e as hipóteses postuladas, descobrimos uma intrigante exceção: no Estado do Rio de Janeiro, a taxa de mortalidade por batida de moto foi consideravelmente maior em mulheres do que em homens. As tendências nas taxas de mortalidade por batida de carro e moto no Estado do Rio de Janeiro vêm apresentando uma queda nos últimos anos. No Rio Grande do Sul, as taxas de mortalidade por batida de moto também vêm caindo ao longo dos anos, enquanto que as taxas de mortalidade por batida de carro vêm apresentando aumento. Tais resultados levam a concluir que a Síndrome do Macho Jovem parece ser uma potente e promissora teoria para ajudar a postular hipóteses sobre o risco de morte no trânsito.

Comparison of the Transcriptional Profiles of Melanocytes from Dark and Light Skinned Individuals under Basal Conditions and Following Ultraviolet-B Irradiation

We analysed the whole-genome transcriptional profile of 6 cell lines of dark melanocytes (DM) and 6 of light melanocytes (LM) at basal conditions and after ultraviolet-B (UVB) radiation at different time points to investigate the mechanisms by which melanocytes protect human skin from the damaging effects of UVB. Further, we assessed the effect of different keratinocyte-conditioned media (KCM+ and KCM-) on melanocytes. Our results suggest that an interaction between ribosomal proteins and the P53 signaling pathway may occur in response to UVB in both DM and LM. We also observed that DM and LM show differentially expressed genes after irradiation, in particular at the first 6h after UVB. These are mainly associated with inflammatory reactions, cell survival or melanoma. Furthermore, the culture with KCM+ compared with KCM- had a noticeable effect on LM. This effect includes the activation of various signaling pathways such as the mTOR pathway, involved in the regulation of cell metabolism, growth, proliferation and survival. Finally, the comparison of the transcriptional profiles between LM and DM under basal conditions, and the application of natural selection tests in human populations allowed us to support the significant evolutionary role of MIF and ATP6V0B in the pigmentary phenotype.

Bothrops aff. Leucurus (Wagler, 1824) populazio irlatar baten deskribapen morfologikoa: suge populazio irlatar baten morfologia

[EUS] Atrox konplexuko espezieen barruan, Bothrops leucurus (Wagler, 1824) Bahia estatuko oihan atlantikoko sugegorri espezie arruntena da. Polimorfikoa da eta ezaugarri geografikoekin, ontogenikoekin eta sexuarekin erlazionatutako kolore aldakortasuna aurkezten du. Jadanik hainbat ikerketa burutu dira kontinenteko populazioei buruz, baina, oraindik ez da lanik egin BTS badiako populazio uhartetarrekin. Lan honen xedea Bothrops aff. leucurus populazio uhartetarraren deskribapena burutzea izan da, orbanen ereduetan, folidosian eta gorputz tamainan oinarriturik. Lagin tamaina erlatiboki txikia izanik (n=20), Student t testeko emaitzak type II erroreen menpe daude eta kontinenteko eta uharteko populazioen arteko ezberdintasunak estatistikoki ikertu izan ez diren arren, gure datuak garrantzia dute. Izan ere, ikerketa sakonagoetan oinarri bezala erabili ahal izango dira. Biometriari dagokionez, gure populazio uhartetarrean batazbesteko MKL txikiagoa ikusi dugu eta balioen tarteak murritzagoak dira. Ez da sexuen arteko ezberdintasun esangarririk topatu gorputzeko neurrientzat. Folidosian (ezkata zenbateka) lortutako datuak, beste autoreek Bothrops leucurus-entzat deskribatutako parametroekin bat datozen arren, gure laginak ezkata tarte mugatuagoak ageri ditu. Orban ereduak ale guztietan behatu eta irudikatu ostean, oro har bi eredu ezberdindu eta deskribatzea posible izan da. Behatuak izan diren ezberdintasunak, uhartetako baliagai-hornidura mugatuen ondorio gisa uler daitezke, izan ere, halako baldintzetan ale txikiagoak positiboki hautatuak izango liratekeelako.

Territorialidade e ecologia reprodutiva de Formicivora littoralis (Thamnophilidae) na Restinga da Massambaba, RJ

A distribuição espacial dos indivíduos é decorrente da presença e ausência de microhábitats adequados, sendo aqueles que se estabelecem nas melhores manchas favorecidos pela seleção natural. A aquisição de um território permite a manutenção do indivíduo e o sucesso reprodutivo. A reprodução é considerada de alto custo energético, pois há deslocamento dos recursos para a manutenção de uma prole em vez de serem incorporados no crescimento individual. Investir em uma prole não significa alcançar o sucesso reprodutivo. O sucesso reprodutivo pode ser afetado, por exemplo, por eventos de predação, disponibilidade de alimento e cuidado parental. Este último pode ser realizado por ambos os membros do par reprodutor ou por apenas um deles. A deserção do cuidado parental por um dos sexos pode ser uma resposta à cópulas extra-par. Formicivora littoralis tem distribuição muito restrita. É a única espécie de ave considerada endêmica de restinga e se encontra ameaçada de extinção, embora seja localmente abundante. O presente estudo teve como objetivos: 1) estimar os tamanhos de territórios e compara-los entre estação reprodutiva e não reprodutiva; 2) testar a influência do tamanho dos indivíduos e quantidade de vizinhos no tamanho do território; 3) descrever ninhos, ovos, filhotes e determinar o sucesso reprodutivo; 4) quantificar o cuidado parental; 5) desenvolver marcadores moleculares de microssatélites para determinar paternidade. Para os indivíduos capturados e marcados individualmente, foram obtidas amostras de sangue e medidas morfométricas (tarso, asa, cauda, comprimento total), além do peso. Os tamanhos dos territórios foram estimados pelo método do mínimo polígono convexo (unindo pontos onde machos foram registrados vocalizando). A densidade foi estimada com base no tamanho dos territórios. Aspectos da reprodução foram acessados por meio de busca mensal por ninhos e acompanhamento destes por dois dias consecutivos. Foram obtidas as taxas de predação e a quantificação do cuidado parental. Para a paternidade foram utilizados sete marcadores de microssatélites, desenvolvidos para este fim. Formicivora littoralis possui território pequeno (0,008 a 0,32ha), que varia de acordo com a estação (menor na estação reprodutiva). O tamanho do território não foi relacionado com o tamanho do indivíduo, mas apresentou resultado significativo quando comparado com a quantidade de territórios vizinhos, mostrando ser menor quanto maior o número de vizinhos. A espécie apresentou elevada densidade (0,53 a 1,15 indivíduos/km2). Com relação à reprodução, ninhos tem o formato de cesto aberto onde foram postos no máximo dois ovos. Os filhotes nasceram sem penas. A razão sexual no ninho foi igual em ambos os sexos. A taxa de predação foi elevada na fase de incubação quando comparada à fase no ninho após a eclosão. O cuidado parental (durante a incubação e com os filhotes) foi realizado pelos dois sexos, sem diferenças na proporção do investimento realizado. Dos nove ninhos analisados, todos contiveram pelo menos um ninhego proveniente de fertilização extra-par. Um total de 81,2% dos ninhegos (13 em 16) não foram prole biológica do macho do par reprodutor que realizava o cuidado parental e que se encontrava pareado socialmente com a fêmea. Essa taxa foi a mais elevada entre os estudos já realizados nos neotrópicos

稻属C染色体组物种的群体遗传学和物种形成研究

植物近缘物种系统发育和物种形成过程一直以来都是植物进化生物学研究中最基本的问题之一，是人们理解自然界物种多样性产生和变化的前提。近缘物种间通常形态相似，遗传和分子水平的分化很小且常受诸如渐渗杂交、谱系分选、种内重组等微观进化事件的影响，导致植物近缘物种间系统发育和物种形成过程研究极为困难。在过去十多年中，生物技术的革新和理论方法的发展极大地推动了进化生物学研究，促进了人们对一些重要模式生物与其近缘种间的系统发育关系和物种分化过程的认识，如人、果蝇、线虫、拟南芥和玉米等。然而，迄今在植物中，许多重要类群及其近缘种的系统发育和物种形成过程研究仍不多见，包括在具有特殊重要性的栽培作物中，如稻属（Oryza L.）。由于属内包含有重要粮食作物水稻，稻属向来都是禾本科内备受关注的一个类群。本研究中，我们通过多基因序列的方法，探讨了稻属C染色体组三个近缘二倍体物种的系统发育和物种形成过程，主要研究结果如下。 为选择适宜的实验策略和保证序列数据的真实性，我们利用不同聚合酶扩增自交的栽培稻Oryza sativa ssp. japonica和异交的O. longistaminata不同类型的基因片段，采用克隆测序的方法，评估聚合酶链式扩增反应（PCR）中产生的非真实变异的状况。我们使用exTaq、exTaq和Pfu混和酶和PfuUltraTM酶三种不同聚合酶扩增了Adh1、GPA1和Waxy三个基因片段。在检测到的非真实变异中，PCR 错误的类型主要为单碱基变异和不同等位基因间重组，其中以单碱基变异为主，且突变类型以转换占绝大多数。比较不同酶扩增错误的结果表明，高保真PfuUltraTM酶对PCR反应错误有显著的改善，在扩增产物的单克隆中几乎检测不到PCR噪音，错误率仅为0.0001%，而exTaq和混和酶的错误率分别为0.096%和0.073%。从不同物种比较结果来看，exTaq酶和Pfu酶混用时在自交的O. sativa ssp. japonica内对PCR错误也表现明显的改善，但在异交的O. longistaminata中改善效应不太明显。在三个不同基因位点上，PCR扩增错误出现频率随扩增区域增长而变大。在PfuUltraTM酶的扩增产物中发现重组最少，exTaq和混和酶重组较多，且混和酶对重组改善效果不明显。基于不同聚合酶扩增错误对比研究结果，我们认为，由于能保证序列变异的真实性且不遗漏等位基因，核基因的克隆测序较宜于分离杂合个体中不同的等位基因。 基于随机挑取4个叶绿体和10个核基因位点，利用12份Oryza officinalis、8份O. eichingeri和4份O. rhizomatis材料，对稻属C染色体组三个近缘二倍体物种的系统发育关系作了深入分析。利用不同的系统发育分析方法对单基因位点序列和合并序列数据作了分析，结果表明，稻属C染色体组三个近缘种间呈多歧分支。因此，三个二倍体C染色体组物种可能经快速辐射分化形成。在不同核基因和叶绿体基因的系统发育树中各分支枝长均很短，也表明C染色体组的三个物种可能在较短时期内分化出。不同基因间拓扑结构不一致主要受谱系随机分选的影响。此外，C染色体组不同物种间的种间渐渗和不同等位基因重组对系统发育树的冲突也有影响。值得注意的是，C染色体组三个物种的辐射分化不排除由于相邻两次物种形成事件间隔时间太近、目前数据量不够而无法分辨的可能。在本研究中，我们发现，对于系统发育重建困难的类群，利用等位基因构建物种谱系树有助于挖掘不同基因间结果不一致的因素。 基于10个随机选取的核基因序列数据，利用物种水平的取样方式和群体遗传学分析方法，我们研究了稻属C染色体组三个近缘物种O. officinalis、O. eichingeri和O. rhizomatis的核苷酸多态性，并根据多态性水平和式样，推测了三个近缘种分化的历史。结果表明，在C染色体组的三个近缘种中，仅分布于斯里兰卡的O. rhizomatis的核苷酸多态性水平相对最低（θsil = 0.0038），而间断分布于非洲和斯里兰卡的O. eichingeri最高（θsil = 0.0057）。与被子植物其他类群相比，稻属C染色体组三个物种的核苷酸多态性水平显得较低，O. eichingeri的核苷酸多态性仅约为玉米及其近缘野生种的23-46%和拟南芥的35%。C染色体组内三个野生种相对较低的核苷酸多态性水平可能起因于其较小的祖先有效群体。物种形成模型分析表明，O. officinalis和其近缘种从最近共同祖先分化开后可能经历了居群缩减的历史，且自最近共同祖先分开后，三个物种彼此间并无显著的基因交流。基于分子钟粗略估算了C染色体三个物种分化时间，结果表明，三个物种彼此在很短的时期内分开，约0.63-0.68 Myr。同时，O. eichingeri在非洲和斯里兰卡两个地理宗的分异时间约为0.37 Myr，且推测斯里兰卡的O. eichingeri主要由西非经长距离扩散传播到斯里兰卡。

高山松（Pinus densata）同倍性杂交物种形成的生态遗传学研究

种间杂交在自然界中普遍存在。杂交可以为群体带来多方面的遗传改变，具有重要的进化生物学意义。越来越多的证据表明，同倍性杂交物种形成是一种重要物种形成途径，在动、植物物种进化中扮演着重要的角色。同倍性杂交物种形成意味着一个稳定的、可育的、与亲本种间形成生殖隔离的杂种群体建立起来，但不改变染色体的数目。这种生殖隔离被认为是通过快速的染色体重组、生态分化、或空间分离形成的。对于现存杂交种的对比分析和对同倍性杂交物种形成的理论模拟都表明，适应性分化和生态转变在同倍性杂交物种形成中起着至关重要的作用。来自于生态成种的研究也表明生态选择自身就可以导致生殖隔离的形成和新物种的形成。尽管如此，我们对同倍性杂交物种形成过程的研究仍然较多地关注于染色体重组及相应的遗传效应；对于自然选择，特别是生态选择在同倍性杂交成种过程中的作用模式缺乏全面地了解。 本研究以同倍性杂交种－高山松为研究对象，利用地理信息学技术、基于天然群体取样的性状对比分析和人工杂交手段，全面地定量描述了高山松及其亲本种间的生态分化、生态转变下的天然群体生殖适应性、以及生态选择下的形态变异和种间杂交可配性。以此探讨了高山松的杂交成种过程，生态转变和自然选择的重要性以及它们与杂交种适应性、形态变异和生殖隔离之间的关系。利用地理信息学手段，对高山松及其亲本种间的生态分化对比分析表明：高山松与其亲本种间形成了明显的生态转变；在自然选择的作用下，高山松已经具备了对于青藏高原东南缘横断山区高山地带独特的生态适应性；相对于亲本种，它的适应性特征体现为混合型，在某些性状上它高出亲本种的适应性，在另一些性状上，它体现出居中、较低或者类似于亲本种适应性；高山松适生区由于地形地貌的复杂性，往往不连续，呈间断状。基于四个反映结实效率的性状、小孢子母细胞减数分裂异常现象及花粉萌发率在种间的对比分析表明，这些反映生殖状态的指标，在三个种及群体间并没有显著差异；相对于亲本种的天然群体，居于青藏高原的高山松群体，表现出了正常的授粉效率和生殖适应性。高山松天然群体正常的生殖效率表明，它经历了生态转变过程中的选择作用，已经具备了在新生境下，繁殖发展下去的生殖适应性。 在大规模群体取样的基础上，通过对反映植物个体发育和营养状态的球果和针叶形态性状的对比分析，我们发现，高山松及其亲本种间的形态变异存在以下特征：第一，绝大多数性状，在种间和种内群体间都存在着显著的差异，并且大部分性状的差异主要体现在种间；第二，高山松在大部分形态性状上介于两个亲本种之间，少数性状表现为超亲分离、类似于某个亲本或无种间差别；第三，在多数性状上，和亲本种相比，高山松群体都拥有较大的变异幅度。第四，在临近亲本种的群体中，高山松的形态特征更类似于所临近的亲本种。上述形态变异特征及其与气象、土壤、经纬度、海拔等因子间普遍的相关性，意味着生态选择在高山松成种过程中起了重要作用。总的来说，形态性状变异的总体模式揭示出：高山松在选择作用下的遗传和表型的精炼过程中已经形成了自身适应于高原环境的、稳定而有效的形态发育模式和资源利用方式，甚至是恰当的防御机制。 本研究通过云南松×油松的单交实验和油松×高山松部分双列杂交实验，检验了高山松及其亲本种间的杂交可配性。结果表明，就平均水平而言，高山松及其亲本种间的种间杂交结实可配性低于种内杂交，但个别种间杂交组合的结实可配性可能高于种间杂交；高山松及其亲本种间正在或已经形成了部分的合子后生殖障碍；现存的高山松群体及其亲本种间的生态地理隔离可能是很有效的生殖隔离形式，一方面做为合子前生殖隔离，它能避免种间相互传粉、阻碍种间杂交的发生，另一方面做为合子后生殖隔离，它能清除掉可能存在的劣势回交产物。 综合已有的证据，我们提出了高山松同倍性杂交物种形成模型：高山松的同倍性杂交成种是与青藏高原隆升过程以及隆升过程中所产生的全新生态空间紧密相关的；青藏高原隆升导致了生态环境的剧变，创造了全新的生态位，在选择的作用下，拥有综合了双亲遗传基础的杂种基因型开始占领这个全新的生态位；在分化的生态选择的持续作用下，杂种基因型在新的生境下稳定下来，形成了独立于亲本种的资源利用方式、形态特征和繁育系统，具备了完善的生殖和生态适应性；此时，一个与亲本种间以生态隔离存在的同倍性杂交种－高山松形成了；随着分化的生态选择的持续进行,高山松与亲本种间的内在生殖隔离不断加强。

New symbiotic hypothesis on the origin of eukaryotic flagella

The origin of eukaryotic flagella has long been a mystery. Here we review the possibility that flagella sprouted evolutionarily from the eukaryotic cell proper seems very unlikely because it is hard to imagine what function and benefit in natural selection the flagella would have provided to the cells when they first emerged as simple buds. Lynn Margulis' 1970 spirochete hypothesis, though popular still, has never been confirmed. Moreover, the absence of tubulin and axonemal dynein in the spirochetes and the incapability of the bacterial and eukaryotic membranes' making a continuum now suggest that the hypothesis is outdated. Tubulin genes were recently identified in a new bacteria division, verrucomicrobia, and microtubules have also been found in one of these species, epixenosomes, the defensive ectosymbionts. On the basis of these data, we propose a new symbiotic hypothesis: that the mid-ancestor of eukaryotic cells obtained epixenosomelike verrucomicrobia as defensive ectosymbionts and the ectosymbionts later became endosymbiotic. They still, however, protruded from the surface of their host to play their role. Later, many genes were lost or incorporated into the host genome. Finally, the genome, the bacterial membrane, and the endosymbiotic vesicle membrane were totally lost, and fingerlike protrusions with microtubules formed. As the cells grew larger, the defensive function of the protrusions eventually weakened and then vanished. Some of the protrusions took on a new role in cell movement, which led them to evolve into flagella. The key step in this process was that the dynein obtained from the host evolved into axonemal dyneins, attaching onto the microtubules and forming motile axonemes. Our hypothesis is unproven, but it offers a possible explanation that is consistent with current scientific thought. We hope that our ideas will stimulate additional studies on the origin of eukaryotic flagella and on investigations of verrucomicrobia. Whether such studies confirm, refine, or replace our hypothesis, they should nevertheless further our understanding of the origin of eukaryotic cells.

Molecular phylogeny of Sinocyclocheilus (Cypriniformes : Cyprinidae) inferred from mitochondrial DNA sequences

More than 10 species within the freshwater fish genus Sinoncyclocbeilus adapt to caves and show different degrees of degeneration of eyes and pigmentation. Therefore, this genus can be useful for studying evolutionary developmental mechanisms, role of natural selection and adaptation in cave animals. To better understand these processes, it is indispensable to have background knowledge about phylogenetic relationships of surface and cave species within this genus. To investigate phylogenetic relationships among species within this genus, we determined nucleotide sequences of complete mitochondrial cytochrome b gene (1140 bp) and partial ND4 gene (1032 bp) of 31 recognized ingroup species and one outgroup species Barbodes laticeps. Phylogenetic trees were reconstructed using maximum parsimony. Bayesian, and maximum likelihood analyses. Our phylogenetic results showed that all species except for two surface species S. jii and S. macrolepis clustered as five major monophyletic clades (I, II, III, IV, and V) with strong supports. S. jii was the most basal species in all analyses, but the position of S. macrolepis was not resolved. The cave species were polyphyletic and occurred in these five major clades. Our results indicate that adaptation to cave environments has occurred multiple times during the evolutionary history of Sinocyclocheilus. The branching orders among the clades I, II, III, and IV were not resolved, and this might be due to early rapid radiation in Sinocyclocheilus. All species distributed in Yunnan except for S. rhinocerous and S. hyalinus formed a strongly supported monophyletic group (clade V), probably reflecting their common origins. This result suggested that the diversification of Sinocyclocheilus in Yunnan may correlate with the uplifting of Yunnan Plateau. © 2005 Published by Elsevier Inc.

Adaptive evolution of energy metabolism genes and the origin of flight in bats

Bat flight poses intriguing questions about how flight independently developed in mammals. Flight is among the most energy-consuming activities. Thus, we deduced that changes in energy metabolism must be a primary factor in the origin of flight in bats. The respiratory chain of the mitochondrial produces 95% of the adenosine triphosphate (ATP) needed for locomotion. Because the respiratory chain has a dual genetic foundation, with genes encoded by both the mitochondrial and nuclear genomes, we examined both genomes to gain insights into the evolution of flight within mammals. Evidence for positive selection was detected in 23.08% of the mitochondrial-encoded and 4.90% of nuclear-encoded oxidative phosphorylation (OXPHOS) genes, but in only 2.25% of the nuclear-encoded nonrespiratory genes that function in mitochondria or 1.005% of other nuclear genes in bats. To address the caveat that the two available bat genomes are of only draft quality, we resequenced 77 OXPHOS genes from four species of bats. The analysis of the resequenced gene data are in agreement with our conclusion that a significantly higher proportion of genes involved in energy metabolism, compared with background genes, show evidence of adaptive evolution specific on the common ancestral bat lineage. Both mitochondrial and nuclear-encoded OXPHOS genes display evidence of adaptive evolution along the common ancestral branch of bats, supporting our hypothesis that genes involved in energy metabolism were targets of natural selection and allowed adaptation to the huge change in energy demand that were required during the origin of flight.

一种在核苷酸水平检测自然选择的新方法

非编码区序列在基因表达调控中起着重要作用, 但其在进化过程中是否受到选择作用一直较难检 测。最近有一些研究使用平均的核苷酸替换速率与中性序列的核苷酸替换速率的比值(ω) 作为检测非编码区 总体受选择作用的指标; 但是对于非编码区而言, 了解具体哪些核苷酸受到选择作用更具有意义。我们借鉴 Nielsen & Yang (1998) 检测单个氨基酸位点是否受选择作用的思路, 在最大似然法的模型下, 提出一种在核苷 酸位点水平上对自然选择作用检测的方法。本方法能够检测在进化过程中对功能分化有重要贡献的核苷酸位 点, 包括编码和非编码区。将此方法应用于熟知的受到正选择作用的蛋白编码基因序列( HIV21 包装蛋白基因 编码区) , 均能够检测到那些已知的受到正选择的核苷酸(密码子) 位点, 说明此方法可以有效地在核苷酸位 点水平检测选择作用; 又将此方法应用于非编码区( CTGF 基因5′UTR) , 也得到了良好的结果。

DNA 水平自然选择作用的检测

上个世纪60 年代, Kimura 提出的“中性进化”假说使经典的达尔文自然选择学说遭遇了前所未有 的挑战。但新近的研究表明: 在DNA 水平, 越来越多的证据支持“自然选择”的进化理论。这些研究成果得益 于近年来大量群体和基因组DNA 数据的积累, 以及理论群体遗传学的发展。在DNA 水平检测选择作用是否存 在的方法包括两大类: 种内多态性检验和种间差异度检验。前者以Tajima (1989) 提出的D 检验为代表, 后者 大都基于“中性条件下, 种内与种间进化速率一致”的原理。这些方法以中性假说作为零假设, 结合统计检验 方法分析DNA 数据, 被称为“中性检验”。这些方法对于解决一些有关进化的基础理论问题和人类遗传学及生 物信息学的深入研究都具有重要意义。本文介绍几个应用广泛的检测方法, 以使国内的读者了解它们的基本思 路和操作方法。

Characterization of genetic biodiversity of Nile perch, Lates niloticus, Tilapiines, Haplochromine flock and Ningu (Labeo victorianus) in the Victoria Lake Basin: an overview

Genetic biodiversity is the vaflatlOn among individuals within and between units of interbreeding individuals (populations) of a species. It includes inheritable and transmittable differences that occur between individuals andlor popuhitions of a given species through reproductive interaction. There exists enormous variability among individuals andlor populations of a species for most living organisms, and most of this variation is inheritable. differences among individuals arise through mutation and via recombination of genes during meiosis. These ifferences are then transmitted to successive generations through sexual reproduction and maintained in the populations through processes such as natural selection and genetic drift. Unfortunately much of this variation is normally threatened and often in danger of extinction because most focus in conservation of natural resources is put at saving species or habitats than varieties or strains of a species

Margulis' theory on division of labour in cells revisited

Division of labour is a marked feature of multicellular organisms. Margulis proposed that the ancestors of metazoans had only one microtubule organizing center (MTOC), so they could not move and divide simultaneously. Selection for simultaneous movement and cell division had driven the division of labour between cells. However, no evidence or explanation for this assumption was provided. Why could the unicellular ancetors not have multiple MTOCs? The gain and loss of three possible strategies are discussed. It was found that the advantage of one or two MTOC per cell is environment-dependent. Unicellular organisms with only one MTOC per cell are favored only in resource-limited environments without strong predatory pressure. If division of labour occurring in a bicellular organism just makes simultaneous movement and cell division possible, the possibility of its fixation by natural selection is very low because a somatic cell performing the function of an MTOC is obviously wasting resources. Evolutionary biologists should search for other selective forces for division of labour in cells.