有时候推翻一个旧的假设和证明一个新的假设一样重要。在发表在《自然》(Nature)期刊的一篇新论文中，卡桑德拉g Extavour做到了这两点，同时帮助创建了一个工具，使类似的大数据研究能够向前推进。在《昆虫卵大小和形状是随着生态而进化的，而不是发育速度》中，生物与进化生物学、分子与细胞生物学教授和她的团队分析了大量的数据，以揭穿关于昆虫卵未经验证的假设。
昆虫卵构成了地球上大多数动物物种，如果你把所有不同种类的动物加起来，其中80%以上是昆虫。无论你想要测量什么（物种的数量，生物的数量，地球上的生物质量）节肢动物。多年来，许多未经检验关于昆虫卵和其他动物卵的想法被允许继续存在。例如，一个流行的假设是，存在某种普遍的比例定律，这意味着某些鸡蛋形状只能存在于某些大小。其他一些假说则试图将鸡蛋的形状和大小与特定生物学过程联系起来。
例如，更大的鸡蛋倾向于被拉长，以便更容易从母亲的身体中挤出来，或者更大的鸡蛋需要更长时间发育。对于Extavour来说，这是一个关键的起点，她在自己的家乡多伦多读本科以来，一直专注于动物的发育。如果我们看数据，这些流行的假设是否站得住脚，而快速的答案是，他们中的许多人没有。在所有昆虫中，发现没有普遍的鳞屑，没有特定形状的卵限制到特定的尺寸，也没有证据表明较大的卵需要更长时间发育。
尽管相关的昆虫更有可能拥有相似的卵，但就像Extavour所说的那样，即使是基因相似的想法也是“脆弱的”。科隆大学动物研究所的齐格弗里德·罗斯对这项研究发表了评论：仅这些发现就具有开创性。观察结果表明，几乎没有任何限制，即没有内在的(物理)规律，把发育模式、速度与鸡蛋的特定大小和形状联系起来。除了反驳这些假设，还发现，其他因素（比如昆虫的栖息地或产卵地）可能比之前认为发挥更大的作用。
这些因素加在一起作为生态学，可能比亲本昆虫的系谱更重要。蜻蜓和蚊子不是彼此的近亲，然而，在水中产卵的蜻蜓产下的卵比其他蜻蜓的卵更小、更圆，形状和大小也更接近蚊子。这些产水的昆虫“真的一点关系都没有”。然而它们都有相同的行为，它们独立于彼此进化而来。作为一名研究胚胎的发育生物学家，我觉得这真的很令人兴奋，由于她的工作重点是DNA的表达和生殖细胞的发育，Extavour认为这项研究为她指明了前进的道路。
这给了我一些具体的数据，可以用这些数据来测试关于鸡蛋的形状和大小可能如何影响鸡蛋内部胚胎发育的假设。在实验室里开发用于检测大量数据的尖端工具无疑也会帮助其他人。该团队定位并数字化了过去300年的3000多篇论文，将数百年前的笔记和图画变成了可搜索的数字数据。搜索诸如“鸡蛋大小”或“鸡蛋形状”之类的术语，找到了大约1700篇与昆虫鸡蛋有关的论文。
研究小组筛选出了大约10000个测量值，其中一些测量值是在18世纪手工完成的。这个庞大的数据集合是手工验证的，因为人们已经确定了昆虫在进化上是如何相互关联的，可以问这样的问题，‘所有的甲虫卵都是相同的形状或大小吗?’”或者“蝴蝶蛋的形状是这样的吗？”。就是这样陷入这个问题的，也是这样收集信息来解决这个问题。这项研究是一项令人兴奋、全面和发人深省的工作，Extavour和同事创建的数据库，对社区来说也是一个宝贵的资源。
博科园｜研究/来自：哈佛大学
参考期刊《自然》
DOI: 10.1038/s41586-019-1302-4
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