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《Nature》越來越嘩眾取寵,常考慮「爭議性」多於科學價值。
【落伍遺傳學,粒線體不能這樣用!】
這個論文上週發表在 Nature 以後,引發一批人類演化學家一陣劣評,我覺得很有道理。我看完這個研究自己發的新聞稿,覺得講法非常落伍,再看論文覺得,天啊這群人是認真的嗎?她們寫自己論文的同時,有讀過別人的作品,稍微跟上現在的趨勢嗎?
《改寫智人物種起源:時間從30萬年前起、地點涵蓋整個非洲》
https://neanderthaldna.pixnet.net/blog/post/217178517
用粒線體差異,研究人類的演化遺傳史,從 1980 年代起引起重視,也是支持智人非洲起源的有力證據。
然而,粒線體只是一小部分的遺傳,在定序基因組,甚至是古代基因組的技術都成熟以後,分析粒線體當然還是有其價值,也有基因組不可取代的角色,可是不該過度解讀。
這個論文,做出很糟糕的示範。簡單說,這個論文獲得 198 位南非人的粒線體 DNA,大部分型號屬於「L0」旗下。
粒線體單倍群 L0 之所以重要,是因為這是目前仍然存在,最早與其他人分家的單倍群,可以讓我們一瞥古早智人支系的樣貌。
取得非洲人的遺傳樣本很不容易,材料難得,大概是 Nature 接受這個投稿的原因。然而,這個論文的分析與論述方式,彷彿 20 年前的手筆。
《智人哪裡來-非洲多地起源論?》
https://neanderthaldna.pixnet.net/blog/post/222284913
論文估計 L0 旗下,各衍生型號的分家年代,然後對應到現代的地理分佈,按照各型號的誕生年代,推論古早智人的遷徙路線與年代。
按照論文的講法,最初的 L0 能追溯到非洲南部,現在很乾燥,但是古時候是濕地區的 Makgadikgadi–Okavango;智人 20 萬年前就在那兒誕生,延續約 7 萬年;接著隨氣候變化向外遷徙,有人先向東北,有人後往西南。
除惹最基本的,粒線體不等於人體以外,這個論文的問題還有不少,很適合作為負面教材。另一項基本問題是,一個型號現在在這裡,幾十萬年前也會在同樣的位置嗎?
粒線體本身是單一遺傳標記,有一定的消失機率,也容易被情慾交流後的另一群人取代;西班牙胡瑟裂谷,43 萬年前的尼安德塔人,粒線體卻比較像是丹尼索瓦人就是明證。
現代粒線體型號的分佈,到底能不能代表古代族群,其實沒人知道。這個論文研究的,又是相當稀有的型號,我猜這方面問題只會更大。
有些遺傳學者認為,像是粒線體、Y染色體、特定基因版本等等單一標記,只適合研究比較短期,單純的遺傳史,不適合用來追溯長期,牽涉複雜情慾流動的演化史,我覺得非常有道理。
還有一個問題是,論文混用惹一個概念:解剖學上的現代人,英文是 anatomically modern human,簡稱 AMH。
AMH 是現在流行的講法,因為智人 Homo sapiens 嚴格說起來,有「物種」的定義,但是人類何時變成「智人」,非常有爭議,因此許多人改用 AMH,意思大概就是「我的意思是指智人,但是不想涉及物種爭議」。
然而,粒線體DNA 是遺傳概念,AMH 是型態概念,兩者沒有直接關係。論文卻好像直接把 AMH,描述為配備 L0 粒線體衍生型號,現在的智人祖先。
我覺得這樣講問題很大,事實上沒有人知道,一位配備 L0 的古早人類,究竟是不是 AMH。完全也有可能,所謂 AMH 的多數型態,是其他族群發展出來,後來又跟配備 L0 的女生合體,才形成現在的狀況。
一個論文中有這些疏漏,若是發表在XXOO期刊,沒有太多人會讀到也就算惹,但是發表在 Nature,那就難怪人類演化界多有負評惹。
BTW,《基因:人類最親密的歷史》這本書中,也來惹一段類似的人類原鄉、遷徙路線描述,暴露出作者對人類演化領域,不太在行的弱點。
我覺得論文作者解釋再多也沒意義,她們就是這樣寫的:「非洲南部 20 萬年前的某處,是智人的原鄉」。但是此一論點絕對是錯誤的,有項很簡單的證據反駁:智人現存最早分家的 Y染色體,目前位於西非。
假如你自己做研究,獲得稀有材料,寫出來的論文,不妨試試投稿 Nature 吧!
論文:
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1714-1
新聞稿:
https://www.eurekalert.org/pub_releases/…/giom-tho102319.php
新聞:
https://www.sciencemag.org/…/experts-question-study-claimin…
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這篇有趣,但別只吃兔子,會 rabbit starvation
【面對致命病毒,澳洲英國法國的兔子,平行演化抵抗】
英國人 1859 年時,將原產於歐洲的穴兔引進澳洲,結果兔兔大爆發,造成生態浩劫。1950 年,澳洲施放「黏液瘤病毒(myxoma virus)」,希望能消滅不受控制的野生族群,一時殺死惹大部分兔兔。🐰🐰
《滅蚊有望?大溪地用細菌消滅蚊子》
https://neanderthaldna.pixnet.net/blog/post/217967964
世界另一邊,1952 年時,法國也對兔兔使用病毒,隔年致命病毒傳入英國,前幾年滅兔效果都類似澳洲;不過就像許多「生物防治」的案例,三個地方的兔兔,幾年後數量都再度復甦。
現在認為,病毒對兔兔的傷殺力之所以不如以往,是由於兔兔演化出對病毒的抵抗力;另一方面,病毒也變弱惹,不再那麼容易殺死宿主,增加自己的存活機率!
經歷病毒的考驗,活下來的兔兔和以前有什麼差別?這個論文,蒐集惹大批樣本,探討病毒肆虐以後,兔兔遺傳上有哪些改變。
論文主要定序兔兔基因組上,會轉錄為蛋白質的基因位置 exome,一共 19293 個基因,以及粒線體,還有 3 段免疫基因 MHC 周圍的區域。取得樣本有:
法國:古兔 29 隻,現代兔 26 隻。
英國:古兔 29 隻,現代兔 25 隻。(包括一件達爾文的標本🐰)
澳洲:古兔 17 隻,現代兔 26 隻。
歷史上,歐洲的穴兔(Oryctolagus cuniculus)原產於西南歐,主要是法國、西班牙一帶,13 世紀引進英格蘭,1859 年後,又從英國被帶到澳洲。
由樣本間的遺傳差異看來,兔兔老家法國的族群,遺傳多樣性最大,而源自英國的澳洲族群,兩者彼此更加接近,符合兔兔的傳播歷史。
《小王子能馴服狐狸嗎?一場歷經近60年的銀狐馴化實驗》
https://neanderthaldna.pixnet.net/blog/post/222468279
黏液瘤病毒,本來感染美洲的棉尾兔(cottontail rabbit),不會殺死宿主,碰到穴兔卻會致死。病毒一開始作用的時候,穴兔死亡率高達 99.8%,造成極為強烈的演化壓力。
3 個地方的兔兔族群,基因組上合計偵測到 193 個 DNA 變異,可能和適應有關;其中 94 個變異,同時在兩地以上出現。有意思的是,絕大部分變異,在各地兔兔碰見病毒以前,族群中就已經有個體配備惹。
由此看來,讓三處兔兔對抗病毒的遺傳變異們,大概早在 800 年前,就已經存在歐洲的族群中。這份潛力後來也被帶到英國與澳洲,等到面對相同病毒的考驗時,又分別脫穎而出。
不過,似乎不存在一個萬能基因,就足以對付病毒。和抵抗病毒有關的 DNA 變異中,只有 1% 能固定在現代族群中,因此,三處兔兔抵抗病毒時,應該都有好幾個基因一同作用。比較明顯的基因有 IFN-a21A、CD200-R、CD96、FCRL 等等。
這個研究真是各種啓發~ 🐰
論文:
http://science.sciencemag.org/…/…/2019/02/13/science.aau7285
新聞稿:
https://www.eurekalert.org/pub_re…/2019-02/uoc-drh021219.php
新聞稿:
https://www.eurekalert.org/pub_re…/2019-02/asu-hti021419.php
Science新聞:
http://www.sciencemag.org/…/seventy-years-ago-humans-unleas…
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【奇文共賞】【吐血】
話說《Scientific American》登了一篇文章,是位人類學家質疑分子遺傳學的人類演化研究,說那些科學只是「說故事」,沒有歷史基礎,而且「政治不正確」,明明人類99.99% DNA是一樣,人類都是一家人啦,沒有族群之分,你這該死的分子遺傳學家,居然用DNA差異來講人類遷徙歷史,就像German Nazi一樣,很危險!有Racist之嫌!
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每次見到很多不懂科學的人寫科學,我就很苦惱。不懂科學,居然可以在《Scientific American》裡攻撃科學,真是奇趣。我不是說一定要是科學家才能講科學,但講之前,起碼弄懂科學好嗎?科學不是你隨便讀兩讀腦補就能變磚家的,好嗎?
奇文:https://blogs.scientificamerican.com/…/plug-and-play-genet…/
【阿姨 如果不懂,你可以學,而不是望文生義,偏差解讀】
知名的科學媒體「科學美國人」,前幾天刊出一篇文章《"Plug and Play" Genetics, Racial Migrations and Human History》,讀來令人吐血。作者對遺傳學一知半解,卻望文生義,胡亂解讀,要是不加以澄清,恐怕會造成惡性影響。
隨著古代 DNA 研究愈來愈多,這類一知半解,卻美其名批判反思,實則散播錯誤訊息的文章,未來大概會漸漸浮上檯面。像這篇文章作者這樣的人不知道有多少,發言不論有無道理,都是個人自由,不過提供平台,散佈低劣品質言論的科學美國人,我這裡雖然無關緊要,還是要嚴厲譴責。
這篇文章的作者不是阿貓阿狗,而是 John Edward Terrell,業內聲望很高的大洋洲考古專家,1971 年起就任職於菲爾德自然史博物館。如此資深的學者,卻以十分輕蔑的態度,寫出一篇不忍卒睹的文章。
這篇文章的重點,在於批判 David Reich 的新書《 Who We Are and How We Got Here》,以及當今蓬勃的古代 DNA 領域,特別是大洋洲這塊。David Reich 是當今最多產的古代 DNA 專家之一,這裡也常常介紹他的新研究。他的新書我沒有看過,不過 Terrell 的批判,不用看過書也能看出一大堆問題。
《航向太平洋的DNA之旅:人口劇烈轉換卻仍說著南島語?拉匹達以後的南島語族》
http://neanderthaldna.pixnet.net/blog/post/221837601
由一些寫法推論,Terrell 對遺傳學,以及某些科學方法的了解,恐怕相當偏差,不過這裡先不多提,直接來看本文中 Terrell 最糟糕的錯誤:對 population、migration、admixture 望文生義,而作出錯誤批判。
事實上,這三個名詞也許都還有其他意思,但是最近的族群遺傳學研究中,都有相當清楚的用法,假如稍微熟悉這個領域,都不至於像 Terrell 誤讀那般離譜。
先來看「population」,中文是「族群」,我覺得這是最中性的名詞。不過 Terrell 眼中,族群竟然跟「race(種族)」沒什麼差別。姑且不論不同名詞,即使內涵大致相同,若是背後承載的使用脈絡不同,也能帶來不同的觀感;這邊的問題更基本:族群遺傳學上的族群,跟 Terrell 聯想到的民族(people)、種族完全不一樣。
族群遺傳學的族群,就是為惹研究需求,用各種方法把樣本歸類為一群,每一群可大可小。你我他 3 個人,可以是一個族群,全台灣上的居民,也可以是一個,或好幾個族群,整個東亞也能歸類成一或多個族群;一部火車上,可以按性別分為不同族群,也能用年齡,或是各種標準分群。
過去的人類學家,將玻里尼西亞人分類為一個種族,是歷史事實。但是最近的研究,至少 Terrell 點名批判的 3 個古代 DNA 論文中,族群就是用來研究遺傳組成的操作型定義,意義上跟種族一般的用法完全不一樣;假如能多讀點類似的研究,看懂人家在講什麼,應該是不會有這種誤讀。
不然你把「族群遺傳學(population genetics)」改成「種族遺傳學(race genetics)」看看一樣不一樣 XD
《DNA 分子鐘找尋祖先蹤跡》
https://geneonline.news/index.…/…/11/03/dna-molecular-clock/
再來看「admixture」,中文意思是「混血」,或是我常用的「情慾交流」。Terrell 似乎不太能掌握基因組的概念,所以將情慾交流錯誤地聯想成,把蛋、奶油、起司等材料混在一起做奶酪蛋奶酥。由此衍生的批判,當然是完全抓不到點,下錯交流道,愈開愈遠惹 XDDDDDDD
跟另一個 Terrell 搞不清的問題一起討論。Terrell 還批判,2015 年的論文,只有「4 位萬那杜人」,不足以代表 3000 年前,萬那杜最初的移民(其實只有 3 人,另一位來自數百年後的東加)。
問題是,為什麼不行?假如最初的萬那杜移民,遺傳上同質性很高,那麼只要樣本品質夠好,甚至不用 3 人,只要一個人就足以代表整群人。然而,若是這一群人(族群!)的異質性大,大家遺傳組成不一樣,取樣不足之下,才會產生缺乏代表性的問題。這點我有注意到,在介紹今年 2 篇新論文的文章中,也特別解釋過。
Terrell 對人類遺傳史的了解,恐怕還停留在粒線體、Y染色體這類單一遺傳標記,可是這 3 個論文,用的都是基因組。最大差異在於,單一遺傳標記不會重組,一種標記代代相傳,一個人只可能配備一種;但是人類基因組,有 60 億個可能變異的位置,而且源自母方與父方(各貢獻 30 億)的變異,在寶寶的基因組中還能交換重組,並且繼續傳承下去。
這才是為什麼分析 admixture,能帶來那麼多演化史訊息的關鍵理由。假如只有粒線體或 Y染色體,這麼少樣本當然不能做太多推論;可是萬那杜的古代 DNA 都是基因組,配備大量可供比較的遺傳變異(想成幾十,甚至上千萬個粒線體共存,可能比較好懂;或是類比為考古:粒線體是陶器上一種母題(motif),基因組則是整個遺址訊息的合體)。
考量到 3000 年前,萬那杜非常有限的人口數,若是他們的祖先幾代以前,曾與遺傳上差異甚大的巴布亞人,有過明顯的情慾交流,萬那杜人的基因組中,幾乎不可能沒有痕跡。更何況,數百年後,距離更遠的東加人基因組上,也見到類似狀況。若是懷疑 4 個人沒有代表性,那麼今年 2 個論文,提供惹更多樣本、更高品質的基因組,也足以證實之前的推論或許過於簡單,方向卻完全正確。
《把廚房當實驗室,用做菜推廣科學》
http://neanderthaldna.pixnet.net/blog/post/219829140
有人用做菜推廣科學,卻也有人卻把做菜想成科學,還是錯的 LOL 在高唱「DNA 能代表一個人、一個族群嗎?」之前,麻煩先搞清楚,這是哪一種 DNA?
最後來看「migration」,中文很簡單,就是「遷徙」,去問研究生態、演化,或是族群遺傳的人,應該都不會有任何理解問題,所以我實在不太懂,Terrell 怎麼會把遷徙想成那樣啊!
他的 migration 小劇場超澎湃的,有興趣請自己去看內文,超精彩。比方說,Terrell 看不慣用箭頭在地圖上描述,長距離、耗時數千年的遷徙事件;Terrell 也譏諷地表示,遷徙者知道自己是遷徙者嗎?
Let’s be honest,假如故意看不懂,或是根本不想懂,沒人有能力解釋。對這類研究稍有涉獵的人,甚至是科學門外漢,只要有一般人的常識,應該都能理解,遷徙就是在地理上,由一地移動到另一地的過程。而我們怎麼知道,某族群在歷史上發生過遷徙?最直接的判斷是,比較兩地族群,是否有共通的特質(例如都有素面紅衣陶),然後再參考其他證據。
歷史上,遷徙當然是無比複雜的歷史事件,遷徙者自己往往不清楚遷徙的全貌,but again, let’s be honest,舊石器時代的人,知道自己身處舊石器時代,以後還有新石器時代嗎?拉匹達文化的人,製作陶器的時候,可能曉得自己正在生產的產品,幾千年後被一群大洋洲考古學家,稱呼作他們從未聽過的拉匹達陶器?最初的金屬工匠,打造出第一件鐵器的時候,他們可曾歡呼:「哇!我們剛剛進入鐵器時代」?
夠惹!假如看不懂別人的用字遣詞,正確的作法應該是虛心學習,徹底了解別人那樣講的脈絡與意涵,如此才能提出有意義的批判(遺傳學研究還真的很多地方值得批判,可惜好的批評太少見惹),而不是抱持由於誤解而來的既有敵意,7pupu 地寫一大篇說文解字、冷嘲熱諷,靠著名氣發表在能見度很高的平台,平白造成不同領域間的誤解。
古代 DNA 如今是個全新的領域,背景相當不同的遺傳學家,與考古學家有惹碰撞的機會,出於各種理由,古代遺傳學家多半不會公開直接反駁,甚至只是批評考古、人類學家,這卻無助於溝通。
沒有批判,沒有進步,但是只有根基於正確理解的批判,才能成為有價值的批判。我寫這些的目的,不是要責罵 John Edward Terrell 個人,與任何與他抱持類似想法的人,而是希望能解釋清楚,他這樣思考的誤解何在,實際上古代 DNA 研究該如何解讀,如此才能促進遺傳學與考古學共同的進步。
原文《"Plug and Play" Genetics, Racial Migrations and Human History》還有一些詭異之處,沒法一一列舉,大家自己品味吧:
https://blogs.scientificamerican.com/…/plug-and-play-genet…/
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