赤裸裸的进化

150年前,达尔文的进化论被提交给林奈学会,所以我们自然选择了进化论!我们来看看为什么……
2008年7月1日
提出的本Valsler戴夫Ansell

150年前,达尔文的进化论被提交给林奈学会,所以我们自然选择了进化论!我们会发现为什么科学家们会重新审视教科书中自然选择的例子,发现为什么角质的羊会赌好天气,以及实验室里的细菌是如何进化成一个新物种的!通过查阅达尔文自己的信件档案,我们发现了为什么悲剧几乎使达尔文的思想永远无法被看到。此外,为什么鳄鱼会在蛋里聊天,一种水下发送信息的新方法,以及为什么火星土壤适合种植卷心菜!在厨房科学中,我们发现哪种表面最适合保持冰的凉爽。

在这一集里

婴儿鳄鱼

01:58 -卵异孵策略

科学家们发现,小鳄鱼在卵内互相交谈,以同步孵化。

卵异卵孵化策略

科学家们发现,小鳄鱼在卵内互相交谈,以同步孵化。

婴儿鳄鱼写在当代生物学Jean Monnet大学的研究人员Amelie Vergne和Nicholas Mathevon记录了一窝鳄鱼蛋在孵化前发出的声音。然后,他们把这些声音播放给另一组将在未来十天内孵化的蛋。令人惊讶的是,大多数蛋都做出了回应,而且它们中的许多还在四处移动!但最重要的是,它们都在听到声音的十分钟内孵化出来了。

作为对照,研究小组对另一组蛋发出随机噪音,让第三窝蛋保持沉默。这两组都没有表现出任何叫声或孵化反应。为了找出鳄鱼幼崽可能表现出这种行为的原因,研究小组还向动物园里筑巢的成年鳄鱼播放了孵化前的声音和一些随机的噪音。

成年鼠对蛋声的反应是挖洞、移动或转头,而对其他声音则无动于衷。研究人员认为,这是雏鸟的一种生存机制,可以在成年鸟可能在附近保护它们免受捕食者侵害的时候选择出现的时间。

作者指出,众所周知,鸟类也会从蛋里发出声音,以鼓励父母的照顾,而且由于鸟类与恐龙关系密切,鸟类和鳄鱼可能从共同的进化祖先那里继承了这种行为!

阿尔文潜水器

倒转时间在水下说话

在过去的二三十年里,陆地上的通信有了突飞猛进的发展;花很少的钱,你可以买一部每秒传输数十万个字符的电话,或者你可以买一部卫星电话,这意味着你可以从戈壁沙漠的中央和你的妈妈说话。

然而,在水下交谈并不是那么容易。问题是,由于海水是导电的,它会吸收无线电波,这意味着一旦你深入到水面以下几米的地方,就没有必要再收听你最喜欢的广播电台了。

阿尔文潜水器另一方面,声波可以很好地在水中传播,例如,鲸鱼利用声波在数千公里之外进行交流。问题是回声,声波会从水面,海床,鱼群,甚至是温水和冷水层反弹。

这意味着,如果我对你大喊大叫,你会听到一系列重叠版本的我的谈话,这听起来像废话。这意味着你必须非常缓慢地通信,等待回声消失。

然而,斯克里普斯海洋学研究所的威廉·库伯曼和他的同事们使用了一种非常巧妙的方法来解决这个问题。如果我想给你发个信息,首先他会让你给我播放两个声音一个代表1,另一个代表0。然后我会录下我听到的声音。然后我会把磁带倒转,回放给你听,这意味着回声会抵消时间倒转,你会听到一个响亮清晰的版本,你发给我的内容重叠更少。这意味着我可以以一种模式播放这两种声音来表示一条消息。这就是威廉·库珀曼所做的,他现在可以在5公里内传输15kbit/s,在15公里内传输5kb/s,比普通链路快3-4倍。

这不仅对与潜艇交谈很重要,而且海底不如火星那么为人所知,很可能会由机器人漫游者探索,当然,机器人漫游者需要与水面通信。

1999年法国的日全食

古代诗人精确到天文数字

几周前,在《裸体科学家》节目中,我们讲金宝搏app最新下载述了《奥德赛》的故事,以及尽管自《奥德赛》问世以来的3000年里,地球发生了怎样的变化,但诗人对地理却了如指掌。这首诗的部分内容让现代科学家找到了伊萨卡岛的位置,尽管这个岛现在已经被它的邻居吞没了!

日食洛克菲勒大学的研究人员在该杂志上发表报告称,这位诗人似乎在天文学上也很准确美国国家科学院院刊。荷马准确地描述了日全食,尽管它发生在他写这首诗的近3个世纪之前。

这段话是这样写的:“太阳已经从天空中消失,不幸的黑暗侵袭了世界”——这是对日食的一个很好的描述,但这只是艺术上的创作,还是描述了奥德修斯回到伊萨卡岛的长途旅行中发生的真实事件?

为了找到答案,Constantino Baikouzi和Marcelo Magnasco在文本中寻找额外的天文线索,例如当时哪些行星是可见的,以及英雄用来导航的恒星。最大的线索是关于代表水星的赫尔墨斯神向西飞行。水星在天空中显得很低,每隔116天就会改变它的方向,东西向。

拜kouzi和Magnasco可以利用这些数据扫描所有可能符合这些条件的日期,知道为了发生日全食,你必须有一个新月。所有这些情况每两千年才会同时发生一次,其中一次是公元前1178年4月16日,正好与奥德修斯从特洛伊回家的10年旅程相符。

我们永远不会知道所描述的事件是否真的发生在日食期间-但似乎日食本身的描述是更准确的天文比艺术技巧!

卷心菜

[08:02]火星土壤适合种植卷心菜

近一个月前着陆的美国宇航局“凤凰号”着陆器揭示了火星土壤的组成。

火星土壤适合种植卷心菜

近一个月前着陆的美国宇航局凤凰号着陆器开始为我们提供迄今为止火星土壤的最佳视图。

卷心菜着陆器位于火星北部冰盖附近的平原上,一直在挖掘土壤并测量其性质。在把一些土壤弄进去的时候遇到了一些问题,因为土壤太块状了,威廉·博因顿(William Boynton)运行的热演化气体分析仪将一些土壤加热到1000摄氏度,并测量了流出的气体。分析仍在进行中,但它显然肯定在过去与水相互作用。

显微镜,电化学和电导率分析仪,或MECA已经给出了土壤的微观视图,并将其与水混合,试图了解土壤的化学性质,溶解在其中的物质等。

这是首次在地球以外的行星上进行的湿化学实验。结果表明:该土壤与南极干谷土壤非常相似;他们发现了有用的营养物质,如镁、钠、钾和氯化物,虽然pH值为8-9,使其呈碱性,但显然适合种植卷心菜!

轻胡椒蛾(白桦属)。

12:49 -更新进化证据-胡椒蛾

胡椒蛾的进化是面对不断变化的环境条件而适应的教科书范例——然而原始实验的设计受到了批评....

更新进化证据——胡椒蛾
剑桥大学的雷米·韦尔博士

Dave - Remy Ware博士来自剑桥大学遗传学系,他们在那里进行了课本上的胡椒蛾实验。首先,你能告诉我们最初的故事是什么吗?

的雷米-当然。1848年在曼彻斯特进行了一次原始的观察,记录了一种黑色的所谓胡椒蛾。胡椒蛾,它的正常形态是浅色的,上面有黑色的斑点,这就是它的名字。1848年,第一个黑色或黑色的蛾子被记录下来。在19世纪末,也就是1895年前后,在曼彻斯特发现的大部分蛾子都是这种颜色较深的蛾子。维多利亚时代一位非常杰出的鳞翅目学家JW Tutt提出了一个假说来解释这种现象的发生。他的研究对象是不同的鸟类捕食。

当时的想法是,随着工业革命,污染物产生的二氧化硫和烟尘尘埃使这些飞蛾栖息的树木表面变暗。杀死树上的叶绒衣和使表面变暗的结合意味着,以前在浅色表面上伪装得很好的浅色蛾子现在对捕食者来说非常显眼,并且遭受更高的捕食率,这样一种新的突变导致黑色形式的蛾子在表面上更隐蔽,具有更大的优势。

根据这一假设,一个叫Bernard Kettlewell的家伙在20世纪50年代试图真正验证这是怎么回事。

的戴夫:基本上来说,如果你在飞行中看到黑树上有一只黑飞蛾你是不会看到它的,而所有的白色飞蛾很快就会被吃掉。

人头马——简单地说,就是在你的背景下看起来很神秘,所以在浅色的表面上是浅色的伪装,或者在黑色的表面上是黑色的伪装。

戴夫:所以存活下来的黑人越多,下一代就会有越多。他们的后代会越来越多。有人对这个实验提出了批评。那是什么?

雷米:好的。这个叫Kettlewell的家伙开始尝试验证这种鸟类捕食的假设。最近,在过去十年左右的时间里,他的作品受到了批评。主要是因为它是人造的。他实际上做了一个实验,他观察了多塞特的一片橡树林和伯明翰的一片被污染的林地。他观察了不同种类飞蛾的捕食水平:浅色飞蛾和深色飞蛾。

他在他的数据中发现了一个相互作用的结果。更多的黑暗形体在较亮的区域被掠夺。批评是,由于许多原因,它是相当人为的。首先,他使用了实验室繁殖的蛾子和野生捕获的蛾子的混合物,因此它们可能没有自然的行为。他还把它们放在树上显眼的地方。

戴夫:那么飞蛾自然会把自己藏起来?

雷米-是的。后来的实验包括把死飞蛾粘在树上显眼的位置。我们现在知道飞蛾自然栖息在小树枝、树枝和其他东西下面。他还以非常非常高的密度释放飞蛾,所以基本上他创造了我们所说的“鸟桌效应”。鸟儿们知道它们可以来到这个地方,马上就能吃到一顿丰盛的午餐。

正是这些对人为因素的批评成为了反对胡椒蛾案例的最重要的论据。

戴夫:我猜他仍然在展示一种选择压力,倾向于暗树中的暗树和亮树中的亮树,但人们并不完全相信。

雷米:是的,所以不管批评是人为的,这两个领域的结果是相互的,这是如此令人信服。先不说这个案例的定量本质,从定量上看,它似乎很有说服力。随后的证据是,在后来的反污染立法之后,蛾子的黑色形态减少了。这是相当有说服力的,重要的是,这表明进化不是一个单向的过程——它可以倒退。

戴夫:所以你现在一直在努力解决这个实验的一些问题,试图回答批评。你最近在做什么?

我的同事Michael Majerus教授领导了一些工作,他在1998年写了一本关于黑化的书,讨论了这一点,从那时起就有了一些批评。他开始系统地试图纠正原始故事的问题,主要是消除这些问题,因为这是一个非常人为的实验。他尽可能地使它成为一个自然的实验。他以自然频率释放飞蛾,非常低的频率,这个实验花了七年多的时间来完成,因为它试图做到非常真实。

戴夫:很有耐心!

雷米:是的!重要的是,他还允许飞蛾自然地选择它们的休息位置。他把它们放了一夜,让它们像在野外一样选择自己的位置,而Kettlewell是在白天放它们的。他们更有可能选择自然的姿势。诸如此类的各种因素和自然密度可能是它花了这么长时间的原因。它依次讨论了每一点。

戴夫:实验的结果是什么?

Remy -和Kettlewell的发现相似,他再次发现,这项工作是在剑桥完成的,令人难以置信的是,2001年到2008年间,剑桥观测到的黑暗形式的下降之间存在很强的相关性。它刚刚出版。他发现,在这段时间里,黑色蛾子的数量减少与他亲眼观察到的实际捕食之间存在着非常密切的联系。他观察到各种各样的鸟从树上摘下这些飞蛾,它们的颜色不同:有黑色的,也有浅色的。他发现,与实际观察到的情况相比,这种捕食导致的预测的黑暗形式的下降之间存在非常密切的联系。

所以这是非常有力的证据表明不同的鸟类捕食是造成这一现象的原因。

戴夫-太棒了。非常感谢Remy。这是剑桥大学的雷米·韦尔关于进化实验如何进化和改进的观点。

大肠杆菌:大肠杆菌的扫描电镜照片,在培养基中生长并粘附在盖片上。

19:12 -实验室中的进化

在实验室的工作台上进化的生物体可以完美地观察它们是如何随着时间的推移而变化的——但有时它们会让我们大吃一惊……

实验室中的进化
与密歇根州立大学的Richard Lenski教授合作

理查德·伦斯基教授在密歇根州立大学工作在他的实验室里他培育了4万多代大肠杆菌20多年了。他说服细菌进化出了全新的特征,让科学家们对有机体如何随着时间的推移而适应和变化有了新的认识。

大肠杆菌Richard -我一直对进化是突变水平上的随机过程之间的矛盾很感兴趣。然而,自然选择提供了一种力量,使种群变得更加适应环境。这个实验大肠杆菌目的是观察如果我们能重复进化,它的可复制性到底有多高。我创建了12行大肠杆菌,都起源于同一个祖先细胞。我们已经在我的实验室里进行了大约20年的繁殖,这些细菌已经经历了40,000代,我们正在观察它们是如何变化和进化的。

本-使用细菌之类的有什么好处大肠杆菌在实验室里观察进化?

理查德:细菌的一个优点是它们的世代很短。而且它们的种群规模非常大,所以在实验室角落的一个小烧瓶里,我们可以有数百万个细胞。对我来说真正酷的是我们可以把细菌冷冻掉。这让我们可以直接比较祖先生物和进化生物。实际上,比较生物体不仅仅是化石。这是真正的活细菌。想象一下,如果我们能让尼安德特人起死回生。我们可以试着和尼安德特人玩一场足球比赛,我们可以看到有机体的表现是如何随着时间的推移而变化的,不仅仅是他们的化石形态,还有他们的实际表现。

从你的第一个细胞系开始,你看到了什么样的进化变化?

理查德:最重要的变化之一是进化出来的细菌明显更适合这种环境。它们的生长速度是祖先的两倍。当你与它们竞争时,进化后的细菌会打败它们。进化后的细胞要大得多。我们正在研究它们在许多其他属性中是如何变化的。特别是在过去的几年里我们一直在研究它们的基因型是如何变化的。实际上,我们正在对DNA进行排序,并找到导致它们适应的突变。

Ben:最近你报道了一个更戏剧性的变化,他们似乎能够使用不同的食物来源。这里发生了什么?

在实验室里进化的大肠杆菌理查德:在过去的20年里,我们每天都给它们喂食这种培养基,它们一直以葡萄糖为唯一的能量来源,在这种环境下它们可以使用。在整个实验过程中,我们有另一种碳源存在于介质中。它叫柠檬酸盐。这是一个被认可的特征大肠杆菌细胞不能使用柠檬酸盐作为能量来源。它不能进入细胞。

本:所以这是使他们成为大肠杆菌细菌而不是别的东西。

理查德:是的,差不多。在边缘有一些灰色地带,这是相当技术性的,但肯定是一般性质大肠杆菌,这是几乎所有分析的决定性特征之一。20年来,它们一直在吃葡萄糖,却没有意识到环境中还有一个开放的生态位,另一种资源。十二个种群中的一个突然醒了过来,从进化的角度来说,“嗯。还有别的东西可以吃。我们喝完葡萄糖后,拐角处有一个甜点盘。”这个种群进化出了一种新的能力来使用这种新的碳源作为能源。我们所做的就是试着问,“在实验的任何时候,是否有任何种群进化出了这种新特征?”我们一直想知道,遗传环境是否发生了变化,使得这种新的表现型成为可能,这是由于一个种群与其他11个种群积累的或多或少微不足道的差异。我们利用了所有这些时间点都被冻结在冰箱里的事实。他和一位非常专注的研究生扎卡里·布朗特一起,回到了冷冻室,从不同的时间点开始了进化实验,沿着这个有趣的新特征的进化。 What he found was that only after a certain point in time did he ever find mutants that were able to use citrate as a carbon source. A sort of accident of the genetic changes in one line versus the other lines had opened up this door that there was another possible way of making a living in this extremely simple laboratory environment.

本:所以你需要一系列小的,看似无关的突变来产生这个大的突变,让你改变食物来源?

理查德:是的。很明显,在这些细胞系中有很多突变它们中的一些子集在这个种群中出现了获得额外突变的可能性这些突变产生了这个非常有趣的新特征或表型。在我们实验室做的这个简单的小实验中我们研究的12个种群中的一个种群走了一条不同的路,走上了一条不同的进化道路这影响了它后来的潜力。

成年雄性索伊羊

25:54 -野外的进化-有角的Soay羊

在Soay Sheep中,拥有最大的角意味着你更有可能繁殖——但这也意味着你不太可能活过第一个冬天……

野生的进化——有角的苏伊羊
与爱丁堡大学的Alastair Wilson博士合作

本:你在索伊羊身上发现了什么?

成年雄性索伊羊Alistair——我应该说这是我的同事Matt领导的工作,他今天去了格拉斯顿伯里音乐节。马特决定仔细研究一下自然选择是如何影响角的大小和生长的。就像你说的,如果你是一只公羊,那么长着大角是非常重要的,因为在繁殖时期,你必须和其他公羊争斗,试图接近其他母羊。我猜他所期望的和我们所有人所期望的是更大、生长更快的角会更好。事实证明,有时候确实是这样。还有另一层复杂性,那就是如果你想很快长出角,你就必须投入大量的精力。Soay羊生活在圣基尔达岛,这个岛的特点是环境变化很大。每年我们都会遇到食物耗尽,条件变得非常非常艰难的时候。事实证明,如果你把太多的精力放在长角上,那么你就不太可能度过冬天。这里有一种权衡,如果你的角长得太快,如果你遇到一些恶劣的条件,死亡的可能性很大。

所以绵羊真的是在赌博,因为它们知道如果它们的角尽可能的大,那么它们在以后的生活中就更有可能成功,但是它们打赌它们的第一个冬天会很温和?

阿利斯泰尔-就是这样。你可以把它看作是不同的策略,所以如果你有一个好季节即将到来,那么在长角方面肯定会更好。如果你弄错了,你可能会死在这种情况下,不管你的角有多大,因为你不会在下一个季节获得任何繁殖成功。

Soay羊肉这是否意味着羊要么天生就有长大角的潜力,要么天生就有熬过第一个冬天的潜力?

阿利斯泰尔:比这更复杂一点,但我们已经能够发现这些特征有遗传变异,这转化为角生长和存活之间的遗传共变异。这意味着选择作用于基因型。这并不是一个完全的基因预先决定的情况这些基因会给你快速生长的角而这些会给你缓慢生长的角。有一些基因型倾向于向一个方向或另一个方向发展,这是自然选择可以作用的遗传变异。

本:我们刚刚听说了实验室里的进化,在实验室里控制生物体进化的条件是很容易的。在野外,你显然没有这个选择。你不能说今年冬天会是这个温度。如何研究它们呢?

Alistair:这确实很棘手。很明显,我们已经学到了很多,而且通过在实验室里研究进化,我们还会学到很多。实际上,我们要做的是在不断变化的环境中解决这些问题,因为如果我们想要发现进化是如何在真实的自然世界中起作用的,那么我们就必须弄清楚我们将如何改变所有这些环境变量——正如我所说的温度或人口规模或任何东西。幸运的是,几十年来,生态学家一直在研究这些变量的确切作用,以及它们如何影响Soay羊等生物。我们面临的挑战可能是将遗传学家在实验室所做的与生态学家告诉我们的结合起来,并尝试整合这些复杂性的来源,而不是像在实验室里那样回避它们。

本:你能给你的种群做一个基因分析吗?然后试着用它来估计他们如何应对比如说,一个糟糕的冬天即将到来。你真的可以用基因来预测成功吗?

Soay羊羔Alistair:嗯,我想我们可能还没到那一步,但我想这就是我们正在努力的方向。我们试图了解环境的变化是如何影响自然选择的,以及不同性状的遗传变异是如何影响自然选择的。我认为,如果我们能够开始理解任何形式的环境变化是如何影响这些参数的,这一点很重要。然后我们就可以开始把变化的环境建立到表型进化的预测模型中:性状的进化。

本:好的。如果气候像我们预测的那样变化,气候应该变暖,这会产生影响吗?随着天气变热,我们会看到这些羊的角变大吗?

Alistair -当然,一开始的预测可能是,如果天气变暖,这样糟糕的年份会越来越少。这样做的最终结果是,选择总是倾向于快速生长的角,而不是有时倾向于缓慢生长的角。如果是这样的话,我们将会增加,如果你喜欢,净选择更快的增长。是的,我们认为进化会使角长得更快。

本:这告诉我们选择压力是如何相互平衡的?很明显,我们在这里进行了性选择,你需要有大角来与周围的其他雄性竞争和繁殖。然后是外部自然选择。一个驱动另一个吗?

Alistair:我想你可以从不同的角度来看待这个问题。对我来说,我认为这是整个选择的不同组成部分。关键的一点是,选择可以通过不同的方式发挥作用,我们可以称之为不同的适应性成分。不管是第一年的繁殖还是第二年的存活。真正的想法是,如果我们能掌握这些个体在其一生中在一系列环境中的行为,那么我们就可以开始看到选择是如何在不同的环境,不同的年龄或不同的组成部分,如生存和繁殖中进行权衡的。我们可以把所有这些放在一起,试着对整体情况有一个概念。

本:所以当我们说一种动物是健康的,我们考虑的是适者生存,可能是它们在某一方面非常健康,但反过来又会使它们在另一方面非常不健康。

阿利斯泰尔:没错,这确实是个问题。有时候你可以衡量的东西可能是生存。在你的系统中,测量卵子的数量或诸如此类的事情可能要困难得多。如果你一次只看适合度的一个方面你就会对选择的作用产生误解。我们面临的挑战可能是试图获得一个个体生命的完整画面——它的适应性是如何通过生存和繁殖来实现的。

查尔斯·达尔文的肖像,朱莉娅·玛格丽特·卡梅伦

33:38 -查尔斯·达尔文——用他自己的话来说……

1858年7月1日,查尔斯·达尔文的进化论思想在林奈学会发表。150年过去了,我们通过达尔文自己的信件来了解更多……

查尔斯·达尔文——用他自己的话来说……
与Alison Pearn博士,达尔文通信项目和Malcolm Love合作

本——本周是查尔斯·达尔文向林奈学会提出他的观点150周年,这标志着他的进化论首次公开发表。我去拜访了剑桥大学的艾莉森·佩恩博士,想进一步了解这个理论背后的人。艾莉森是达尔文通信项目的负责人,所以我一开始就问了这个项目是什么……

查尔斯·达尔文画像艾莉森-这和罐头上写的差不多真的大约有14500封来自查尔斯·达尔文的信件和写给他的信件。我们正在发布他们的完整记录。它们有纸质版,也会在网上发布。

本:我们有达尔文写的书。这些书将是他想要传达的东西的精华。我们为什么需要这些信件和草稿?

艾莉森-这些书是供大众消费的。它们是最终的成品。有一个完整的背景故事。关于这些书是如何形成的一个非常有趣的故事。达尔文并不是一个突然顿悟并把它写下来的天才。达尔文是一个工作多年的人,他非常详细地讲述了他积累了大量的事实。他很大程度上是通过通信媒介——信件的媒介来做到这一点的。

本——我们能通过他的信件来追溯他的理论的发展吗?

艾莉森-在很大程度上,我们可以。他确实和他的一些科学同事讨论了一些想法,当然也讨论了细节。特别是在与约瑟夫·道尔顿·胡克的通信中他是邱园植物园的园长也是达尔文最亲密的朋友。查尔斯·莱尔是达尔文早期的导师达尔文开始讨论他的观点并收集证据来支持他的观点。

约瑟夫·道尔顿·胡克爵士 查尔斯·莱尔 阿尔弗雷德·罗素·华莱士
约瑟夫·道尔顿·胡克爵士 查尔斯·莱尔 阿尔弗雷德·罗素·华莱士

1858年7月,本-达尔文和华莱士一起向林奈学会提出了他们的观点,但如果通信显示他在几个月前就讨论了这个观点的各个方面,那么是什么促使他提出自己的发现,而不是他一直在做的长期艰苦的工作呢?

艾莉森:嗯,那是一封来自阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士的信,他在马来西亚实地考察。华莱士还写了一篇论文,达尔文称其与自己的理论惊人地相似。在某些方面,华莱士似乎真的看到了他的手稿。他真的慌了。他立即写信给查尔斯·莱尔和妓女,问他们他该怎么做。实际上是达尔文的朋友们在催促着完成,在达尔文看来,这是不体面的匆忙。

当这些论文在林奈学会被宣读时,华莱士和达尔文实际上都不在那里。华莱士当时还在马来西亚,而达尔文正与一场完全不同的危机作斗争。他的两个孩子患了猩红热。通过信件的细节,我们可以看到孩子们病情加重时希望和绝望的交替。他向人们解释他无法回复他们的来信,包括试图让他发表作品的胡克。他完全被孩子们的病弄得心烦意乱。就在这两篇论文在林奈学会宣读之前,他最小的孩子,还是个婴儿的查尔斯·达尔文去世了。

“我最亲爱的胡克,

当你听到昨晚可怜的贝比死了的消息时,你和胡克太太都会为我们感到非常难过的。我向上帝祈祷,希望他不像看上去那样受那么多苦。他的病情突然恶化了。那是猩红热。看到他那可怜的天真的小脸在死亡的沉睡中恢复了甜蜜的表情,真是一种最幸福的解脱。感谢上帝,他再也不会在这个世界上受苦了。

我收到了你们的来信。我现在不能考虑这个问题,但很快就会的。但我看得出来你和莱尔都表现得很善良甚至超出了我对你们的期望你们都很善良。

我可以很容易地把我给阿萨·格雷的信复印一份,但它太短了。

可怜的艾玛表现得很高尚&我无法想象她是如何忍受这一切的。当她可以发泄自己的感情时,这是一种奇妙的解脱。

愿上帝保佑你。只要我一想到,你就会知道

你的亲切

c·达尔文”

本,这样的个人悲剧对他来说一定很可怕。这肯定差点让他放弃了。

艾莉森-是的。只是因为是他最亲密的朋友要求他寄这些文件,而且是一个他可以与之讨论他对孩子死亡的感受的亲密朋友,他才能够寄这些文件。他给达尔文写了一封信的附言,达尔文在信中说,我刚刚意识到你现在想要这些论文,但我敢说我真的不在乎。

“我想一切都太迟了。我根本不在乎。

但你太慷慨了,不会牺牲这么多时间和善意。它是最慷慨、最善良的。

我实在看不下去了。不要浪费太多时间。我对优先权的关心是可悲的。

愿上帝保佑你,我亲爱的朋友。我再也写不下去了。”

就在这个时候,达尔文的论文摘要被提交给了林奈学会。他对此有何反应?他感觉如何?

艾莉森:在整个时期,个人生活仍然是一个很大的问题。他非常担心家里的其他人可能会生病,在那篇论文发表几天后,他给胡克写了封信。他想说的第一件事是,他们已经疏散了孩子们,一旦他们的女儿恢复到可以离开,他们就会转移她。

本-家庭仍然是他心中最重要的事情?

艾莉森-当然。在这一时期的所有信件中,一旦第一个孩子生病,家人就会首先出现。这是他写给每个人的第一件事。他确实非常真诚地感谢胡克为他守望,费了那么大的劲,确保他的名字和华莱士的名字在论文的写作中联系在一起。尽管他说他现在真的为自己在意谁的名字而感到羞愧。

“我最亲爱的胡克。

现在我们把所有的孩子都打发出去了,等伊蒂一能动,我们就把她带走,我们高兴多了,不那么惊慌了。你可以想象我们有多害怕。这是最悲惨的两周。

非常感谢你的来信,告诉我林奈学会一切都很顺利。你必须让我再一次告诉你,我对你和莱尔的慷慨厚意有多么深切的感受。但事实上,你浪费时间在一个重要的问题上让我感到羞耻。

我一点也不明白我给阿萨·格雷的信要不要发表;我想没有,只有你的便条;但我毫不在乎,我完全听命于你和莱尔。

我可以很容易地准备一份我全部工作的摘要,但我很难想象,如果不提供事实,它如何能成为一本期刊的科学摘要,这是不可能的。如果评委会认为这不是严格的科学,我可能会把它作为小册子出版。

我们衷心感谢您邀请我们参加会议;我想不出还有什么比这更让我高兴的了;但是我们的孩子太娇弱了,我们不能离开;我就成了活的木头。

如果你见到莱尔请告诉他我是多么感激他对我这件事的关心。你必须知道,对于接受物种不是一成不变的观点,我认为这是非常重要的,英国最伟大的地质学家和[植物学家]生物学家对这一学科感兴趣的事实,我相信它会对打破偏见有很大的帮助。

你的亲切

达尔文的签名

非常感谢
达尔文通信计划和
马尔科姆爱。

硫酸铜

42:07 -为什么铜化合物会有不同的颜色?

你能告诉我为什么铜这种金属是“铜的颜色”,但它在硫酸盐溶液中是蓝色的,碳酸铜在溶液中是无色的,当你对这种元素进行火焰测试时……

为什么铜化合物会有不同的颜色?

剑桥大学化学系彼得·沃瑟斯博士:一般来说,金属会反射照射到它们身上的所有光能,但铜不会反射所有光能。它吸收部分光谱。它吸收光的蓝色部分,也许一些绿光,并反射所有的铜色光,回到我们的眼睛。这就是金属的情况。

在硫酸铜化合物中,蓝色是由于光能被用来促进或激发铜原子中的电子,当它与其他物质结合时,比如硫酸盐或碳酸盐离子等。在溶液中,你实际上有。同样地,当你把盐溶解在水中你最终得到的钠离子和氯离子不再像在晶体中那样结合在一起而是被水包围水和铜离子相互作用。你看到的颜色并不是真正的硫酸铜,而是被大量水包围的铜离子。

碳酸铜,固体中没有相同的水,通常呈绿色。顺便提一下,硫酸铜的晶体本身是蓝色的,但那是因为它们的晶体中也含有水。如果你把它们加热,排出水分,它们就会变成白色和无色。是水在和铜离子相互作用。

最后是火焰测试,为什么元素测试会产生绿色火焰?这也是用来激发原子或离子中的电子的能量。当这个能量返回时,当电子回落到它们的低能级时,它又被释放出来,它只释放出一部分光谱。它发出绿光。

干冰在金属上比在木头上升华更快吗?

基本上,是的。干冰实际上不会融化。它直接升华成二氧化碳气体。这需要能量,所以你能进入干冰的能量越多,它就会越快化为乌有。金属的东西传导热量要快得多。这是我以前做过的事。如果你拿一个金属勺子压碎一块干冰,那么它升华得更快,你会得到大量的气体,并发出刺耳的噪音。

轻胡椒蛾(白桦属)。

深色飞蛾和浅色飞蛾的基因不同吗?

我们向雷米·韦尔博士提出了这个问题。

雷米:这是个好问题。事实上,这种关键的基因型-表现型联系是我们在进化遗传学中真正追求的。

到目前为止,我们还没有详细研究胡椒蛾的基因组,但令人欣慰的是,我们从相关的鳞翅目物种那里获得了非常好的序列数据,比如商业蚕家蚕和一些乳突蝴蝶。

它们的基因组已经得到了很好的研究,我们有可能在其中寻找候选基因并将其转移。类似的方法也被用于另一种表现出黑化的物种:岩口袋鼠,这是一种在北美发现的可爱的小东西,这种老鼠有一种黑化的变种,它栖息在幼虫流动产生的深色表面上,而正常的老鼠是一种浅黄色。

这个物种他们已经找到了导致这种多态性的基因。他们发现了导致黑素病的基因,这是由黑素皮质素1受体基因引起的。就是这种特殊的基因在这种老鼠身上发生了突变。

这是基因型和表现型之间联系的一个例子。这经常被用来批评胡椒蛾案例,因为它缺乏。

能够识别基因上发生的事情的概念真的很令人兴奋。

本,如果我是对的基因型是基因实际向你展示的表现型是我们在外部看到的。表现型表明它是一只深色的老鼠。

雷米:是的,所以表现型是由基因和环境共同作用产生的。表现型是导致某一特定特征的不同因素的物理表现。它们是遗传和环境因素。

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