#冷知识#【有没有想过:为什么进化偏爱对称性？[哈哈][哈哈]】
自然界有许多对称的动植物，从鱼类到鸟类，对称性在生物学中无处不在。这不仅适用于身体结构，维持我们细胞存活的分子机器也非常对称。但这是为什么呢？进化是否对“对称性”有内在偏好？
一个国际研究小组认为，进化的确存在对“对称性”的内在偏好，他们结合生物学、计算机科学和数学的观点来解释其中的原因。正如他们在《美国国家科学院院刊》中报告的那样，对称和其他简单的结构之所以如此普遍，是因为进化对简单的“算法”有着压倒性的偏好。
研究小组使用计算模型来探索这种偏好是如何在生物学中产生的。他们发现，与复杂算法所描述的基因组相比，简单算法所描述的基因组更多。随着进化对可能的基因组的搜索，简单的算法更有可能被发现，它们产生的更对称的结构也更可能被发现。然后，科学家们将这一进化图景与算法信息理论的深层结果联系起来。
最后，研究人员表示，广泛的生物结构和系统，从蛋白质到核糖核酸（RNA）和信号网络，都采用了算法简单的结构，其概率正如预测的一样。未来，研究人员计划研究他们的理论在更大规模的发展过程中导致的偏差的预测。#微博新知博主#
自然界有许多对称的动植物，从鱼类到鸟类，对称性在生物学中无处不在。这不仅适用于身体结构，维持我们细胞存活的分子机器也非常对称。但这是为什么呢？进化是否对“对称性”有内在偏好？
一个国际研究小组认为，进化的确存在对“对称性”的内在偏好，他们结合生物学、计算机科学和数学的观点来解释其中的原因。正如他们在《美国国家科学院院刊》中报告的那样，对称和其他简单的结构之所以如此普遍，是因为进化对简单的“算法”有着压倒性的偏好。
研究小组使用计算模型来探索这种偏好是如何在生物学中产生的。他们发现，与复杂算法所描述的基因组相比，简单算法所描述的基因组更多。随着进化对可能的基因组的搜索，简单的算法更有可能被发现，它们产生的更对称的结构也更可能被发现。然后，科学家们将这一进化图景与算法信息理论的深层结果联系起来。
最后，研究人员表示，广泛的生物结构和系统，从蛋白质到核糖核酸（RNA）和信号网络，都采用了算法简单的结构，其概率正如预测的一样。未来，研究人员计划研究他们的理论在更大规模的发展过程中导致的偏差的预测。#微博新知博主#
我一直认为新冠病毒是非常完美的生物，属于上帝给它开了一扇门又开了一扇窗。奥米克戎的进化更神奇，初代新冠符合生物学基本常识，在光滑金属面也就存活两三小时，如今进化到能存活一周，整整提高了五十多倍，就好像两年内人突然拥有了比跳蚤还厉害的能力，一下子能跳到32层楼的楼顶。
我建议好奇的生物科学家研究一下奥米克戎的基因变异，物理学家研究一下有没有神奇的膜在保护病毒及延长病毒的生命。
我建议好奇的生物科学家研究一下奥米克戎的基因变异，物理学家研究一下有没有神奇的膜在保护病毒及延长病毒的生命。
【两大暴龙属新物种或加入霸王龙“套餐”|《演化生物学》】一项发表在《演化生物学》（Evolutionary Biology）上的研究，对暴龙（Tyrannosaurus）属的遗骸进行了一项新分析，发现不同样本的股骨、其他骨骼和牙齿结构的差异或表明霸王龙（Tyrannosaurus rex）样本需要被重新归类为三个不同的类别或物种。https://t.cn/A66LCddb
霸王龙是暴龙属至今唯一被认可的物种。过往的研究已经发现暴龙属骨骼遗骸在股骨（大腿骨）上以及下颌前端两侧各有一颗或两颗细长切牙上存在差异。
Gregory Paul和同事分析了37个暴龙样本的骨骼和牙齿遗骸。作者比较了其中24个样本的股骨坚固性，坚固性是通过股骨长度和周长计算出的衡量指标，可以表明骨骼的强度。他们还测量了牙齿底部的直径或牙龈上的空洞，以判断样本拥有一颗还是两颗细长切牙。
作者观察了各样本的股骨，有些股骨较为粗壮，有些则较为纤细。作者发现粗壮股骨的数量比纤细的多两倍，这表明这种差异并非因性别产生（如果是性别导致的差异，两种数量应更接近）。作者还指出，这种股骨上的差异与生长状况无关，因为有些粗壮股骨来自体型只有成年个体2/3的年幼样本，而拥有纤细股骨的样本中有部分是完全成年的个体。
牙齿结构在不同的样本中也存在差异，不过既有股骨数据又有牙齿遗骸的样本不多（12个）。只有一个切牙的样本，拥有纤细股骨的几率更大。
在这些暴龙样本中，28个发现于北美洲Lancian组白垩纪晚期的沉积层（距今约6750万到6600万年前）。作者将暴龙样本与下层沉积物中发现的其他兽脚目恐龙进行了比较。
下层沉积物中的暴龙股骨（共6个）全部为粗壮型。下层中股骨粗壮程度的变化与其他兽脚目恐龙没有差异，表明那时候可能只存在1种暴龙。中层中只有1个纤细型股骨，上层中有5个纤细型股骨，其余均为粗壮型。上层中的暴龙股骨其坚固性差异大于更早时期的兽脚目恐龙样本。这表明上层沉积物中的暴龙样本与下层中的样本和其他恐龙相比，发育出了更多样的形态。
论文的第一作者Gregory Paul说：“我们发现暴龙股骨的变化可能与样本的性别年龄都无关。我们提出，股骨的变化可能是从一个股骨粗壮的共同祖先开始逐步演化到后来物种中更加纤细的样子。不同沉积层中股骨坚固性的差异或已足够明显，让这些样本可被视为独立的物种。”
作者根据自己的分析，提名了两个潜在的暴龙新种。第一个，Tyrannosaurus imperator（暂译帝王暴龙），是那些在下层和中层沉积物中找到的样本，其特点是股骨更粗壮，通常有两颗前切牙。作者指出，这些特征应是从早期祖先（暴龙科）那里继承而来。第二个新种，Tyrannosaurus regina（暂译女王暴龙），则是上层或许还有部分中层沉积物中找到的样本，其特点是股骨更纤细，只有一颗前切牙。目前已获认可的霸王龙（Tyrannosaurus rex）则来自上层和部分中层沉积物，特点是股骨粗壮且只有一颗门切牙。部分样本无法根据残骸进行鉴定，因而没有归入任何一个种。
作者承认他们不能排除观察到的差异是由于极端的个体差异，或非典型的两性异形，而非不同物种，他们还提醒说，一些样本在沉积层中的位置是未知的。作者讨论了将脊椎动物化石归入一个潜在新物种的困难。
作者总结说，暴龙属样本中发现的特征差异加上地层分布，表明存在三个不同的类别，进而提名出两个新物种——帝王暴龙（T. imperator）和女王暴龙（T. regina），与迄今唯一被认可的霸王龙（T. rex）并列。
-ENDS-
附注:《演化生物学》秉承进化论是生物科学的统一框架这一理念，期刊作为一个论坛，汇集了批判性综述、原创研究和评论文章，以促进对生命起源和多样性的进一步理解。
图片：在Teisseyre-Tornquist区低地处，帝王霸王龙袭击了一群糙骨三角龙（Triceratops horridus）。图片来自Gregory S. Paul
霸王龙是暴龙属至今唯一被认可的物种。过往的研究已经发现暴龙属骨骼遗骸在股骨（大腿骨）上以及下颌前端两侧各有一颗或两颗细长切牙上存在差异。
Gregory Paul和同事分析了37个暴龙样本的骨骼和牙齿遗骸。作者比较了其中24个样本的股骨坚固性，坚固性是通过股骨长度和周长计算出的衡量指标，可以表明骨骼的强度。他们还测量了牙齿底部的直径或牙龈上的空洞，以判断样本拥有一颗还是两颗细长切牙。
作者观察了各样本的股骨，有些股骨较为粗壮，有些则较为纤细。作者发现粗壮股骨的数量比纤细的多两倍，这表明这种差异并非因性别产生（如果是性别导致的差异，两种数量应更接近）。作者还指出，这种股骨上的差异与生长状况无关，因为有些粗壮股骨来自体型只有成年个体2/3的年幼样本，而拥有纤细股骨的样本中有部分是完全成年的个体。
牙齿结构在不同的样本中也存在差异，不过既有股骨数据又有牙齿遗骸的样本不多（12个）。只有一个切牙的样本，拥有纤细股骨的几率更大。
在这些暴龙样本中，28个发现于北美洲Lancian组白垩纪晚期的沉积层（距今约6750万到6600万年前）。作者将暴龙样本与下层沉积物中发现的其他兽脚目恐龙进行了比较。
下层沉积物中的暴龙股骨（共6个）全部为粗壮型。下层中股骨粗壮程度的变化与其他兽脚目恐龙没有差异，表明那时候可能只存在1种暴龙。中层中只有1个纤细型股骨，上层中有5个纤细型股骨，其余均为粗壮型。上层中的暴龙股骨其坚固性差异大于更早时期的兽脚目恐龙样本。这表明上层沉积物中的暴龙样本与下层中的样本和其他恐龙相比，发育出了更多样的形态。
论文的第一作者Gregory Paul说：“我们发现暴龙股骨的变化可能与样本的性别年龄都无关。我们提出，股骨的变化可能是从一个股骨粗壮的共同祖先开始逐步演化到后来物种中更加纤细的样子。不同沉积层中股骨坚固性的差异或已足够明显，让这些样本可被视为独立的物种。”
作者根据自己的分析，提名了两个潜在的暴龙新种。第一个，Tyrannosaurus imperator（暂译帝王暴龙），是那些在下层和中层沉积物中找到的样本，其特点是股骨更粗壮，通常有两颗前切牙。作者指出，这些特征应是从早期祖先（暴龙科）那里继承而来。第二个新种，Tyrannosaurus regina（暂译女王暴龙），则是上层或许还有部分中层沉积物中找到的样本，其特点是股骨更纤细，只有一颗前切牙。目前已获认可的霸王龙（Tyrannosaurus rex）则来自上层和部分中层沉积物，特点是股骨粗壮且只有一颗门切牙。部分样本无法根据残骸进行鉴定，因而没有归入任何一个种。
作者承认他们不能排除观察到的差异是由于极端的个体差异，或非典型的两性异形，而非不同物种，他们还提醒说，一些样本在沉积层中的位置是未知的。作者讨论了将脊椎动物化石归入一个潜在新物种的困难。
作者总结说，暴龙属样本中发现的特征差异加上地层分布，表明存在三个不同的类别，进而提名出两个新物种——帝王暴龙（T. imperator）和女王暴龙（T. regina），与迄今唯一被认可的霸王龙（T. rex）并列。
-ENDS-
附注:《演化生物学》秉承进化论是生物科学的统一框架这一理念，期刊作为一个论坛，汇集了批判性综述、原创研究和评论文章，以促进对生命起源和多样性的进一步理解。
图片：在Teisseyre-Tornquist区低地处，帝王霸王龙袭击了一群糙骨三角龙（Triceratops horridus）。图片来自Gregory S. Paul
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